CN113631627A

CN113631627A - 有机半导体

Info

Publication number: CN113631627A
Application number: CN202080022565.3A
Authority: CN
Inventors: 格雷厄姆·莫尔斯; 阿格尼兹卡·普隆; 塞巴斯蒂安·科瓦尔斯基; 普里蒂·蒂瓦纳; 乔纳森·斯诺; 谭丽薇
Original assignee: POLYERA CORP
Current assignee: POLYERA CORP
Priority date: 2019-03-19
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2021-11-09
Also published as: WO2020187867A1; US20220173321A1; JP2022525907A

Abstract

本发明涉及含有卤代4,8‑二噻吩‑苯并二噻吩单元与苯并二噻吩‑二酮单元的新型有机半导体(OSC)无规则共聚物、其制备方法和其中使用的离析物或中间体、以及含有它们的组合物和配方，将共聚物和组合物用作制备有机半导体，或应用于制备有机电子(OE)装置，特别是制备有机光伏(OPV)装置、钙钛矿太阳能电池(PSC)装置、有机光电探测器(OPD)、有机场效应晶体管(OFET)和有机发光二极管，以及包含这些共聚物和组合物的有机电子(OE)装置。

Description

有机半导体

技术领域

本发明涉及含有卤代4,8-二噻吩-苯并二噻吩单元和苯并二噻吩-二酮单元的新型有机半导体(OSC)无规则共聚物、制备方法和其中使用的离析物或中间体、及其含有它们的组合物和配方，将共聚物和组合物作为有机半导体用，或应用于制备有机电子(OE)装置，尤其是有机光伏(OPV)装置、钙钛矿太阳能电池(PSC)装置、有机光电探测器(OPD)、有机场效晶体管(OFET)和有机发光二极管(OLED)，以及包含这些共聚物或组合物的有机电子(OE)装置。

背景技术

近年来，为了生产更通用、更低成本的电子装置，OSC材料得到了发展。此类材料可应用于各种装置或设备，包括有机场效晶体管(OFETs)、有机发光二极管(OLEDs)、有机光电探测器(OPDs)、有机光伏(OPV)电池、钙钛矿基太阳能电池(PSC))装置、传感器、储存组件和逻辑电路等等；OSC材料通常以薄层的形式存在于电子装置中，例如厚度在50和300nm之间的薄层。

OSC材料正受到越来越多的关注，主要是因为其于通过低成本的低温溶液处理技术制造的有机电子产品中具有有利可图的商业前景。人们普遍认为，OSCs与无机物相比具有许多优势，例如具有制造轻质柔性背板的潜力、低成本、高速制造技术以制造大面积显示器的机会，以及它们于通过合理修改化学结构，可以微调的光学和电子学特性。

OSC特别重要的领域为有机光伏(OPV)；共轭OSC聚合物和OSC小分子已在OPV中使用，主要用于光敏层，因为它们准许通过溶液加工技术(如旋涂、浸涂或喷墨印刷)来制造装置；若与用于制造无机薄膜装置的蒸发技术相比，溶液处理可以更廉价及更大规模进行；目前，基于聚合物的光伏装置已实现14％以上的效率。

在包含n型OSC和p型OSC混合物的光敏层通常是π共轭聚合物，形成体异质连结(BHJ)，π共轭聚合物用作太阳能的主要吸收剂；因此，低带隙为聚合物吸收太阳光谱最大值的基本要求。

因此，为能在OPV电池和OPD中用作供体OSC，共轭聚合物应该具有低带隙，此能改善光敏层的光收集，并可以导致更高的功率转换效率。

通过过渡金属催化缩聚反应将π-π-供体-受体(D-A)单体聚合以合成D-A共聚物为一种已知的策略，可以实现用于OPV和OPD应用的低带隙半导体聚合物。另亦发现共轭D-A共聚物在OTFT中表现出高电荷载流子迁移率。人们普遍认为，交替的D-A结构可促进更强的分子间相互作用，由于供体和受体单体单元之间的静电吸引力，导致更小的π-π堆积距离和有效的分子间电荷转移。

另一特别重要的领域为OFETs；OFET装置的性能主要取决于半导体材料的电荷载流子迁移率和电流开/关比，因此理想的半导体应该在关断状态下具有低电导率，并结合高电荷载流子迁移率(>1x10^-1cm²V^-1s^-1)；此外，重点在于半导体材料对氧化的稳定性，即其具有高电离电位，因为氧化会导致装置性能降低，例如增加截止电流和恕限值电压偏移；对半导体材料的进一步要求为良好的可加工性，特别是对于薄层和所需图案的大规模生产，以及有机半导体层的高稳定性、膜均匀性及完整性。

有机光电探测器(OPDs)是另一特别重要的领域，为此，共轭光吸收聚合物有望通过溶液加工技术(如旋涂、浸涂或喷墨印刷等)生产高性能装置。

OPV或OPD装置中的感光层通常由至少两种材料组成，p型半导体通常是共轭聚合物、低聚物或定义的分子单元，n型半导体通常是富勒烯或取代的富勒烯、石墨烯、金属氧化物或量子点。

然而，现有技术中公开的用于OE装置的OSC材料仍然有几个缺点，例如，在适合大规模生产的溶剂中溶解度差，装置性能相对较低，例如，商业应用的载流子迁移率不足，譬如，于晶体管，适度的热、光和电稳定性中，其具有较差的长期稳定性和不可再现的成膜性能。此外，其他OSC材料通常不会形成用于有机光伏或有机光电探测器的有利形态及/或供体相混溶性。

因此，仍然需要用于诸如OPVs、OPDs和OFETs等OE装置的OSC材料，因其具有有利的特性，特别是良好的加工性能、在有机溶剂中的高溶解性、良好的结构组织和成膜性能。此外，OSC材料应易于合成，尤其是通过适合大规模生产的方法。为能用于OPV电池，OSC材料应特别具有低带隙，俾以改善光敏层的光收集性，并可产生更高的电池效率、高稳定性和长使用寿命。对于在OFETs中使用时，OSC材料尤其应具有高电荷载流子迁移率、晶体管装置中的高开/关比、高氧化稳定性和长使用寿命。

本发明的目的为提供新的OSC化合物，包括p型和n型OSC，可以克服现有技术的OSC的缺点，并提供一种或多种上述有利特性，通过适合大规模生产的方法特别容易合成，良好的可加工性，高稳定性，OE装置中的长使用寿命，在有机溶剂中的良好溶解性，高电荷载流子迁移率和低带隙。本发明的另一个目的为扩展专家可使用的OSC材料和p型、n型OSC。本发明的其他目的对于专家来说，从以下详细描述中了解为显而易见的。

本发明的发明人已经发现，通过提供如下文公开和要求保护的聚合物可以实现上述一个或多个目的，所述聚合物是包含式I的苯并二噻吩(BDT)单元的无规则共聚物，此单元被4,8-二取代卤代噻吩，并且进一步包含式II的苯并二噻吩-二酮(BDD)单元。目前已经发现，此种共聚物可以用于显示出如上所述有利特性的OSCs。

现有技术中业已报导包含BDT和BDD单元的交替共聚物。

KR10-2018-0126814A，Li等人于[Adv.Mater.2016,28,9423–9429]中及Wang等人于[Nano Energy 2018,736-744]中公开以下结构的交替共聚物PBDB-T及其在于BHJ光敏层中作为供体与非富勒烯受体用途的OPV电池：

M.Zhang等人于[Adv.Mater.2015,27,4655–4660]中发表结构类似的二氟化共聚物PM-6，及其于BHJ OPV电池的光敏层中与PCBM-C71一起作为供体的用途：

S.Zhang等人于[Adv.Mater.2018,30,1800868]中，及Y.Zhang等人于[Sci.ChinaChem.2018,61]中公开与上述PM-6相似的二氟化共聚物PBDB-T-2F及相应的二氯化共聚物PDBD-T-2Cl，以及它们在BHJ OPV电池的光敏层中作为供体与非富勒烯受体的用途：

[JP2013-185077A]中公开BDT和BDD的共聚物，并明确公开下述交替共聚物：

其中R1为2-乙基己氧基，且R2为正己基。

然而，上述文件并未公开下文所公开及要求保护的无规则共聚物。

[WO2018-065356A2]已公开以下所述的通用共聚物配方：

其中R^11-16为例如H、F、Cl、烷基、芳香基或杂芳香基基团，但其并未公开下文中所公开披露及要求保护的具体取代的共聚物。

发明内容

本发明涉及一种共轭共聚物，其包含，较佳由一种或多种式I单元和一种或多种式II单元组成，它们沿着聚合物主链以无规则顺序分布

其中各个基团彼此独立且在每次出现时相同或不同地具有以下含义

Ar¹为自以下公式及其镜像中选出的一基团

Ar²为自从以下公式及其镜像中选出的一基团

X¹,X²为H、F、Cl或具有1至20个C原子的任选氟化的直链或支链烷基，较佳为选自H、F或Cl，非常佳情形为选自F或Cl，最佳为Cl，

W为S、O、Se、CR¹R²或NR¹，较佳为S，

R^1-10为H、F、Cl、具有1至30个、较佳为1至20个C原子的直链、支链或环状烷基，其中一个或多个CH₂基团任选地被-O-、-S-、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-NR⁰-、-SiR⁰R⁰⁰-、-CF₂-、-CR⁰＝CR⁰⁰-、-CY¹＝CY²-或-C≡C-取代，其中O及/或S原子不直接相互连接，并且其中一个或多个H原子任选地被F、Cl、Br、I或CN取代，其中一个或多个CH₂或CH₃基团任选地被阳离子或阴离子基团、或芳香基、杂芳香基、芳香基烷基或杂芳香基烷基取代，其中上述每一环状基团具有5至20个环原子，为单环或多环，任选地包含稠环，并且未被取代或被一个或多个相同或不同的基团L取代，

L为F、Cl、-CN、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、R⁰、OR⁰、SR⁰、-C(＝O)X⁰、-C(＝O)R⁰、-C(＝O)-OR⁰、-O-C(＝O)-R⁰、-NH₂、-NHR⁰、-NR⁰R⁰⁰、-C(＝O)NHR⁰、-C(＝O)NR⁰R⁰⁰、-SO₃R⁰、-SO₂R⁰、-OH、-NO₂、-CF₃、-SF₅,或任选取代的甲硅烷基，或具有1至30个，较佳为1至20个C原子的任选取代，且任选包含一个或多个杂原子的碳基或烃基，较佳为F、-CN、R⁰、-OR⁰、-SR⁰、-C(＝O)-R⁰、-C(＝O)-OR⁰、-O-C(＝O)-R⁰、-O-C(＝O)-OR⁰、-C(＝O)-NHR⁰、-C(＝O)-NR⁰R⁰⁰，

Y¹,Y²为H、F、Cl或CN，

X⁰为卤素，较佳F或Cl，

R⁰,R⁰⁰为H或具有1至20个，较佳为1至12个任选氟化的C原子的直链或支链烷基，

a,b为1或2，较佳为1。

本发明进一步涉及根据本发明的共轭共聚物作为电子供体或p型半导体，或作为电子受体或n型半导体的用途。

本发明进一步涉及根据本发明的共轭共聚物在半导体材料、配方、聚合物共混物、装置或装置的组件中作为电子供体或电子受体组件的用途。

本发明进一步涉及半导体材料、配方、聚合物共混物、装置或装置的组件，其包含根据本发明的共轭共聚物作为电子供体组件，并且较佳为进一步包含一种或多种具有电子受体特性的化合物。

本发明进一步涉及半导体材料、配方、聚合物共混物、装置或装置的组件，其包含根据本发明的共轭共聚物作为电子受体组件，并且较佳为包含一种或多种具有电子供体性质的化合物。

本发明进一步涉及一种组合物，亦可为聚合物共混物，其包含根据本发明的共轭共聚物，并且进一步包含一种或多种选自具有半导体、电荷传输、电洞或电子传输、电洞或电子阻挡、导电、光电导或发光特性中的一种或多种的化合物的附加化合物。

本发明进一步涉及一种组合物，其包含根据本发明的共轭共聚物，并且进一步包含一种或多种n型有机半导体，较佳为选自富勒烯或取代富勒烯。

本发明进一步涉及包含根据本发明的共轭共聚物的组合物，并且进一步包含一种或多种n型有机半导体，较佳为选自不含富勒烯部分的小分子，下文中亦称为非富勒烯受体(NFAs)。

本发明进一步涉及一种组合物，其包含根据本发明的共轭共聚物，并且进一步包含一种或多种电子供体或p型半导体，较佳为选自共轭聚合物。

本发明进一步涉及一种组合物，该组合物包含作为本发明共轭共聚物的p型半导体、较佳为富勒烯或富勒烯衍生物的第一n型半导体和第二n型半导体，其为一个NFA。

本发明进一步涉及一种体异质连结(BHJ)，其由包含作为电子供体或p型半导体的本发明共轭共聚物和一种或多种为电子受体或n型半导体，且较佳为选自富勒烯、取代富勒烯或NFAs。

本发明进一步涉及包含根据本发明的共轭共聚物或组合物的配方，并且进一步包含一种或多种溶剂，较佳为选自有机溶剂。

本发明进一步涉及包含根据本发明的共轭共聚物的有机半导体配方，并且进一步包含一种或多种有机粘合剂或其前体，较佳为在1,000Hz和20℃下具有3.3或更低的介电常数ε，并且任选地具有一种或多种较佳为选自有机溶剂的溶剂。

本发明进一步涉及光学、电光、电子、电致发光或光致发光装置，或其组件，或包含它的总成，其使用根据本发明的配方制备。

本发明进一步涉及根据本发明的共轭共聚物或组合物作为半导体、电荷传输、导电、光电导或发光材料的用途，或在光学、电光、电子、电致发光或光致发光装置中的用途，或在此类装置的组件或包含此类装置或组件的总成。

本发明进一步涉及包含根据本发明的共轭共聚物或组合物的半导体、电荷传输、导电、光电导或发光材料。

本发明进一步涉及光学、电光、电子、电致发光或光致发光装置，或其组件，或包含它的总成，其包含根据本发明的共轭共聚物或组合物，或包含根据本发明的半导体、电荷传输、导电、光电导或发光材料。

光学、电光、电子、电致发光和光致发光装置包括但不限于有机场效晶体管(OFET)、有机薄膜晶体管(OTFT)、有机发光二极管(OLED)、有机发光敏晶体管(OLET)、有机光伏装置(OPV)、有机光电探测器(OPD)、有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池(DSSC)、钙钛矿太阳能电池(PSC)、雷射二极管、肖特基(Schottky)二极管、光电导体及光电探测器。

较佳的装置是OFETs、OTFTs、OPVs、PSCs、OPDs和OLEDs，特别是OTFTs、PSCs、OPDs和体异质连结(BHJ)OPVs或倒置BHJ OPVs。

进一步较佳为使用根据本发明的共轭共聚物或组合物作为DSSC或PSC中的染料；进一步较佳为包含根据本发明的v或组合物的DSSC或PSC。

上述装置的组件包含但不限于电荷注入层、电荷传输层、夹层、平坦化层、抗静电膜、聚合物电解质膜(PEM)、导电基板和导电图案。

包含此种装置或组件的总成包括但不限于集成电路(IC)、射频识别(RFID)卷标或安全标记或包含它们的安全装置、平板显示器或其背光组、电子照相装置、电子照相记录装置、有机储存装置、传感器装置、生物传感器和生物芯片。

此外，本发明的共轭共聚物、组合物和配方可用作为电池中的电极材料以及用于检测和区分DNA序列的组件或装置中。

本发明进一步涉及体异质连结(BHJ)，其由包含或由包含根据本发明的共轭共聚物及一种或多种较佳为选自富勒烯或取代富勒烯或NFAs的n型有机半导体的组合物所形成；本发明进一步涉及包含这种体异质链接(BHJ)OPV装置或倒置BHJ OPV装置。

术语和定义

本文中所使用的术语“聚合物”是指表示具有高相对分子质量的分子，其结构基本上包含实际上或概念上源自低相对分子质量的分子的多个重复单元(Pure Appl.Chem.,1996,68,2291)。术语“低聚物”是指具有中等相对分子质量的分子，其结构基本上包含少量实际上或概念上源自较低相对分子质量的分子的单元(Pure Appl.Chem.，1996,68,2291)。在本文中所使用的较佳含义中，聚合物是指是指具有≥1，即至少2个重复单元，较佳为≥5，非常佳情形为≥10重复单元的化合物，并且低聚物是指是指具有>1及<10，较佳为<5重复单元的化合物。

此外，本文中所使用的术语“聚合物”是指表示包含一种或多种不同类型的重复单元(分子的最小结构单元)的主链的分子并且包括通常已知的术语“低聚物”、“共聚物”、“均聚物”、“无规则聚合物”等。此外，应当理解的是，术语聚合物除聚合物本身之外，亦包括来自引发剂、催化剂和伴随此类聚合物合成的其他元素的残余物，其中此类残余物是未与其共价结合者。此外，这些残留物和其他元素虽然通常在聚合后纯化过程中被去除，但通常与聚合物混合或共混，使得当其在容器之间或在溶剂或分散介质之间转移时，它们通常保留在聚合物中。

本文中所使用的表示聚合物或重复单元的式中，星号(*)是指表示与相邻单元或聚合物主链中的端基的化学键，通常为单键。在环结构中，例如苯或噻吩环，星号(*)是指表示与相邻环稠合的C原子。

本文中所使用的表示环、聚合物或重复单元的式中，虚线(-----)是指表示单键。

本文中所使用的术语“重复单元”和“单体单元”可互换用户，是指表示结构重复单元(CRU)，其为最小的结构单元，重复构成规则大分子、规则的低聚物分子、规则的嵌段或规则的链(Pure Appl.Chem.,1996,68,2291)。如本文进一步使用的，术语“单元”是指可以单独是重复单元或可以与其他单元一起形成结构性重复单元的结构单元。

本文中所使用的“末端基团”是指终止聚合物主链的基团。表述“在主链中的末端位置”是指表示在一侧连接到这样的末端基团并且在另一侧连接到另一个重复单元的二价单元或重复单元；此类端基包括封端基团，或连接到形成不参与聚合反应的聚合物主链的单体的反应性基团，例如，具有如下定义的R³¹或R³²含义的基团。

本文中所使用的术语“封端基团”是指连接至或取代聚合物主链的端基的基团。封端基团可以通过封端反应引入聚合物中。封端可以例如通过使聚合物主链的端基与单官能化合物(“封端剂”)例如烷基或芳香基卤、烷基或芳香基锡烷或烷基或芳香基硼酸酯反应来进行。例如可以在聚合反应之后加入封端剂；或者，可以在聚合反应之前或期间将封端剂原位添加到反应混合物中。就地添加封端剂也可用于终止聚合反应，从而控制形成聚合物的分子量。典型的封端基团是例如H、苯基和低级烷基。

本文中所使用的术语“小分子”是指是指单体化合物，其通常不包含反应性基团，通过该反应性基团它可以反应形成聚合物，并且指定以单体形式使用。与此相反，除非另有说明，否则术语“单体”应理解为是指带有一个或多个反应性官能团的单体化合物，通过这些官能团，可以反应形成聚合物。

本文中所使用的术语“供体”或“供应”及“受体”或“接受”是指分别表示电子供体或电子受体。“电子供体”是指向另一种化合物或化合物的另一组原子提供电子的化学实体。“电子受体”是指接受从另一种化合物或化合物的另一组原子转移到其上的电子的化学实体。另参见国际纯化学与应用化学联合会，化学技术纲要，金皮书，2.3.2版，2012年8月19日，第477和480页。

本文中所使用的术语“n型”或“n型半导体”是指其中传导电子密度超过移动电洞密度的外在半导体，并且术语“p型”或“p型半导体”是指其中移动电洞密度超过传导电子密度的外在半导体(参见J.Thewlis之[Concise Dictionary of Physics，Pergamon Press，Oxford，1973])。

本文中所使用的术语“离去基团”是指自被认为是参与特定的反应的分子的剩余部分或主要部分的原子中脱离的原子或基团(其可以带电或不带电)(参见PureAppl.Chem.,1994,66,1134)。

本文中所使用的术语“共轭”是指主要包含具有sp²-杂化(或任选还有sp-杂化)的C原子的化合物(例如聚合物)，并且其中这些C原子也可以被替换为杂原子。在最简单的情况下，例如具有交替的C-C单键和双键(或三键)的化合物，但也包括具有芳香族单元(例如1,4-亚苯基)的化合物。与此相关的术语“主要”是指表示具有天然(自发)发生的缺陷或具有可能导致共轭中断的设计所包括的缺陷的化合物仍被视为共轭化合物。

除非另有说明，否则本文中所使用的分子量以数均分子量M_n或重均分子量M_W形式给出，其通过凝胶渗透色谱(GPC)在洗脱溶剂如四氢呋喃、三氯甲烷(TCM、氯仿)、氯苯或1,2,4-三氯苯中。除非另有说明，否则使用氯苯作为溶剂。聚合度也称为重复单元的总数，n是指表示数均聚合度，n＝M_n/M_U，其中M_n是数均分子量，M_U是分子量单重复单元，参见JMGCowie,Polymers:Chemistry&Physics of Modern Materials,Blackie,Glasgow,1991。

本文中所使用的术语“碳基”是指包含至少一个碳原子的任何一价或多价有机部分，或者没有任何非碳原子(例如-C≡C-)，或者任选地与至少一个非碳原子例如B、N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge(例如羰基等)连结。

本文中所使用的术语“烃基”是指一碳基另外包含一个或多个H原子并且任选地包含一个或多个杂原子例如B、N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge。

本文中所使用的术语“杂原子”是指有机化合物中不是H-或C-原子的原子，并且较佳是指是指B、N、O、S、P、Si、Se、Sn、As、Te或Ge。

包含3个或更多个碳原子的链的碳基或烃基可以为直链、支链及/或环状链，可以包括螺旋连接及/或稠环。

较佳的碳基和烃基包括烷基、烷氧基、硫代烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基和烷氧基羰基氧基，它们各自任选地被取代并且具有至多40个、较佳为至多25个、非常佳情形为至多18个C原子，此外任选地被具有6至40个，较佳为6至25个C原子的芳香基或芳氧基取代，或任选地被具有1至40个、较佳为6至40个C原子的烷芳氧基、芳香基羰基、芳氧基羰基、芳香基羰基氧基和芳氧基羰基氧基取代，其中这些基团中的每一个基团任选地包含一个或多个杂原子，较佳为选自B、N、O、S、P、Si、Se、As、Te和Ge。

进一步较佳的碳基和烃基包括例如：C₁-C₄₀烷基、C₁-C₄₀氟烷基、C₁-C₄₀烷氧基或氧杂烷基、C₂-C₄₀烯基、C₂-C₄₀炔基、C₃-C₄₀烯丙基、C₄-C₄₀烷基二烯基、C₄-C₄₀多烯基、C₂-C₄₀酮基、C₂-C₄₀酯基、C₆-C₁₈芳香基、C₆-C₄₀烷芳香基、C₆-C₄₀芳烷基、C₄-C₄₀环烷基、C₄-C₄₀环烯基等。在前述基团中较佳的是C₁-C₂₀烷基、C₁-C₂₀氟烷基、C₂-C₂₀烯基、C₂-C₂₀炔基、C₃-C₂₀烯丙基、C₄-C₂₀烷基二烯基、C₂-C₂₀酮基团、C₂-C₂₀酯基团、C₆-C₁₂芳香基基团和C₄-C₂₀多烯基团。

另亦包括具有碳原子的基团和具有杂原子的基团的组合，例如-被甲硅烷基，较佳为三烷基甲硅烷基取代的炔基，较佳为乙炔基。

碳基或烃基可以是无环基团或环状基团；当碳基或烃基是无环基团时，它可以为直链或支链；当碳基或烃基是环状基团时，它可以为非芳香族碳环或杂环基团，或为芳香基或杂芳香基。

上、下文提及的非芳香族碳环基团为饱和的或不饱和，较佳为具有4至30个环C原子。上、下文提及的非芳香族杂环基团较佳为具有4至30个环C原子，其中一个或多个C环原子各自任选地被杂原子取代，较佳为选自N、O、P、S、Si和Se，或由-S(O)-或-S(O)₂-基团组成。非芳香族碳环和杂环基团是单环或多环，亦可含有稠环，较佳为含有1、2、3或4个稠环或未稠环，并且任选地被一个或多个基团L取代。

L选自F、Cl、-CN、-NO₂、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-R⁰、-OR⁰、-SR⁰、-C(＝O)X⁰、-C(＝O)R⁰、-C(＝O)-OR⁰、-O-C(＝O)-R⁰、-NH₂、-NHR⁰、-NR⁰R⁰⁰、-C(＝O)NHR⁰、-C(＝O)NR⁰R⁰⁰、-SO₃R⁰、-SO₂R⁰、-OH、-CF₃、-SF₅或任选取代的甲硅烷基，或具有1至30个，较佳为1至20个C原子的任选取代的且任选包含一个或多个杂原子的碳基或烃基，其中X⁰为卤素，较佳为F或Cl，并且R⁰、R⁰⁰各自独立地表示H或具有1至20个、较佳为1至12个任选氟化的C原子的直链或支链烷基。

较佳者为，L选自F、-CN、R⁰、-OR⁰、-SR⁰、-C(＝O)-R⁰、-C(＝O)-OR⁰、-O-C(＝O)-R⁰、-O-C(＝O)-OR⁰、-C(＝O)-NHR⁰和-C(＝O)-NR⁰R⁰⁰。

进一步较佳为，L选自F或具有1至16个C原子的烷基、烷氧基、氧杂烷基、硫代烷基、氟烷基、氟烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基，或具有2至16个C原子的烯基或炔基。

较佳的非芳香族碳环或杂环基团为四氢呋喃、茚满、吡喃、吡咯烷、哌啶、环戊烷、环己烷、环庚烷、环戊酮、环己酮、二氢呋喃-2-酮、四氢-吡喃-2-酮和氧杂环己烷-2-酮。

上、下文提及的芳香基较佳为具有4至30个，非常佳情形为5至20个环C原子，其为单环或多环的并且可以包含稠环，较佳为包含1、2、3或4个稠合或未稠合环，并且任选地被一个或多个如上定义的基团L取代。

上、下文提及的杂芳香基较佳为具有4至30个，非常佳者为5至20个环C原子，其中一个或多个环C原子被杂原子取代，较佳为选自N、O、S、Si和Se，为单环或多环并且亦可含有稠环，较佳为含有1、2、3或4个稠环或未稠环，并且任选地被一个或多个如上定义的基团L取代。

上、下文提及的芳香基烷基或杂芳香基烷基较佳为表示-(CH₂)a-芳香基或-(CH₂)a-杂芳香基，其中a为1至6的整数，较佳为1，并且“芳香基”和“杂芳香基”具有上、下文给出的含义；较佳的芳烷基为任选被L取代的芐基。

本文中所使用的“亚芳香基”为表示二价芳香基，并且“杂亚芳香基”为表示二价杂芳香基，包括上、下文给出的芳香基和杂芳香基的所有较佳含义。

较佳的芳香基和杂芳香基为苯基，其中一个或多个CH基团可以分别被N、萘、噻吩、硒吩、噻吩并噻吩、二噻吩并噻吩、芴和恶唑取代，所有这些基团都可以是未取代的、被如上所定义的L单取代的或多取代的；非常佳的芳香基和杂芳香基选自苯基、吡咯，较佳为N-吡咯、呋喃、吡啶，较佳为2-或3-吡啶、嘧啶、哒嗪、吡嗪、三唑、四唑、吡唑、咪唑、异噻唑、噻唑、噻二唑、异恶唑、恶唑、恶二唑、噻吩，较佳为2-噻吩、硒吩，较佳为2-硒吩、2,5-二噻吩-2',5'-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩、噻吩并[2,3-b]噻吩、呋喃[3,2-b]呋喃、呋喃[2,3-b]呋喃、硒[3,2-b]硒吩、硒[2,3-b]硒吩、噻吩[3,2-b]硒吩、噻吩并[3,2-b]呋喃、吲哚、异吲哚、苯并[b]呋喃、苯并[b]噻吩、苯并[1,2-b；4,5-b']二噻吩、苯并[2],1-b；3,4-b']二噻吩、喹啉、2-甲基喹啉、异喹啉、喹喔啉、喹唑啉、苯并三唑、苯并咪唑、苯并噻唑、苯并异噻唑、苯并异恶唑、苯并恶二唑、苯并恶唑、苯并噻二唑、4H-环戊基[2,1-b；3,4-b']二噻吩，7H-3,4-二噻吩-7-硅烷-环戊烷[a]戊烯，所有这些都可以为未经取代的、被如上所定义的L单取代的或多取代的，如上所述。芳香基和杂芳香基的进一步实例为选自下文所示基团的实例。

烷基或烷氧基，即末端CH₂基团被-O-取代，可以为直链或支链；特别佳的直链为具有2、3、4、5、6、7、8、12或16个碳原子，并且相应地表示例如乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、十二烷基或十六烷基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、十二氧基或十六氧基，此外还有甲基、壬基、癸基、十一烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、壬氧基、癸氧基、十一氧基、十三氧基或十四氧基。

烯基，即其中一个或多个CH₂基团各自被-CH＝CH-取代，可以是直链或支链。较佳为直链，具有2至10个碳原子，因此较佳为乙烯基、1-或2-丙烯基、1-、2-或3-丁烯基、1-、2-、3-或4-戊烯基，1-、2-、3-、4-或5-己烯基，1-、2-、3-、4-、5-或6-庚烯基，1-、2-、3-、4-、5-、6-或7-辛烯基，1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-或8-壬烯基，1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-或9-癸烯基。

特别佳的烯基为C₂-C₇-1E-烯基、C₄-C₇-3E-烯基、C₅-C₇-4-烯基、C₆-C₇-5-烯基和C₇-6-烯基，特别是C₂-C₇-1E-烯基、C₄-C₇-3E-烯基和C5-C7-4-烯基；特别佳的烯基的实例为乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、1E-戊烯基、1E-己烯基、1E-庚烯基、3-丁烯基、3E-戊烯基、3E-己烯基、3E-庚烯基、4-戊烯基、4Z-己烯基、4E-己烯基、4E-己烯基、5E-己烯基、6-庚烯基等；通常较佳为具有至多5个C原子的基团。

氧杂烷基，即其中一个CH₂基团被-O-取代，可以是直链的。特别佳的直链为例如2-氧杂丙基(＝甲氧基甲基)、2-(＝乙氧基甲基)或3-氧杂丁基(＝2-甲氧基乙基)、2-、3-或4-氧杂戊基、2-、3-、4-或5-氧杂己基，2-、3-、4-、5-或6-氧杂庚基，2-、3-、4-、5-、6-或7-氧辛基，2-、3-、4-、5-、6-、7-或8-氧杂壬基或2-,3-,4-,5-,6-,7-、8-或9-氧杂癸基。

在其中一个CH₂基团被-O-替代且一个CH₂基团被-C(O)-替代的烷基中，这些基团较佳为相邻的；因此，这些基团一起形成羰基氧基-C(O)-O-或氧羰基-O-C(O)-；较佳为，该基团为直链并且有2到6个碳原子。因此较佳为乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、戊酰氧基、己酰氧基、乙酰氧基甲基、丙酰氧基甲基、丁酰氧基甲基、戊酰氧基甲基、2-乙酰氧基乙基、2-丙酰氧基乙基、2-丁酰氧基乙基、3-乙酰氧基丙基、3-丙酰乙酰氧基羰基、丙酰氧基羰基、丙氧基羰基、4-甲氧基羰基、4-甲氧基羰基、戊氧羰基、甲氧羰基甲基、乙氧羰基甲基、丙氧羰基甲基、丁氧羰基甲基、2-(甲氧羰基)乙基、2-(乙氧羰基)乙基、2-(丙氧羰基)乙基、3-(甲氧羰基)丙基、3-(乙氧羰基)丙基或4-(甲氧羰基)-丁基.

其中两个或多个CH₂基团被-O-及/或-C(O)O-取代的烷基可以是直链或支链；较佳为直链并且具有3至12个C原子；因此，较佳为双羧甲基、2,2-双羧乙基、3,3-双羧丙基、4,4-双羧丁基、5,5-双羧戊基、6,6-双羧基-己基、7,7-双羧基庚基、8,8-双羧基辛基、9,9-双羧基壬基、10,10-双羧基癸基、双(甲氧基羰基)-甲基、2,2-双-(甲氧基羰基)-乙基、3,3-双-(甲氧基羰基)-丙基、4,4-双-(甲氧基羰基)-丁基、5,5-双-(甲氧基羰基)-戊基、6,6-双-(甲氧羰基)-己基、7,7-双-(甲氧羰基)-庚基、8,8-双-(甲氧羰基)-辛基、双-(乙氧羰基)-甲基、2,2-双-(乙氧羰基)-乙基、3,3-双-(乙氧基羰基)-丙基、4,4-双-(乙氧基羰基)-丁基或5,5-双-(乙氧基羰基)-己基。

硫代烷基，即其中一个CH₂基团被-S-取代，较佳为直链硫代甲基(-SCH₃)、1-硫代乙基(-SCH₂CH₃)、1-硫丙基(＝--SCH₂CH₂CH₃)、1-(硫代丁基)、1-(硫代戊基)、1-(硫代己基)、1-(硫代庚基)、1-(硫代辛基)、1-(硫壬基)、1-(硫癸基)、1-(硫代十一烷基)或1-(硫代十二烷基)，较佳为取代与sp²杂化乙烯基碳原子相邻的CH₂基团。

氟烷基可以为全氟烷基CiF_2i+1，其中i是1至15的整数，特别是CF₃、C₂F₅、C₃F₇、C₄F₉、C₅F₁₁、C₆F₁₃、C₇F₁₅或C₈F₁₇，非常佳者为C₆F₁₃，或部分氟化的烷基，较佳为具有1至15个碳原子，特别是1,1-二氟烷基，所有上述都是直链或支链者。

较佳为，“氟烷基”是指部分氟化的(即非全氟化的)烷基。

烷基、烷氧基、烯基、氧杂烷基、硫代烷基、羰基和羰氧基可以是非手性或手性基团；特别佳的手性基团为2-丁基(＝1-甲基丙基)、2-甲基丁基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基己基、2-丁基辛基、2-己基癸基、2-辛基十二烷基、3,7-二甲基辛基、3,7,11-三甲基十二烷基、2-丙基戊基，特别是2-甲基丁基、2-甲基丁氧基、2-甲基戊氧基、3-甲基-戊氧基、2-乙基-己氧基、2-丁基辛氧基、2-己基癸氧基、2-辛基十二烷氧基、3,7-二甲基辛氧基、3,7,11-三甲基十二氧基、1-甲基己氧基、2-辛氧基、2-氧杂-3-甲基丁基、3-氧杂-4-甲基-戊基、4-甲基己基、2-己基、2-辛基、2-壬基、2-癸基、2-十二烷基、6-甲氧基-辛氧基、6-甲基辛氧基、6-甲基辛酰氧基、5-甲基庚氧基-羰基、2-甲基丁酰氧基、3-甲基戊酰氧基、4-甲基己酰氧基、2-氯-丙酰氧基、2-氯-3-甲基丁酰氧基、2-氯-4-甲基-戊酰-氧基、2-氯-3-甲基戊酰氧基、2-甲基-3-氧戊基、2-甲基-3-氧杂-己基、1-甲氧基丙基-2-氧基、1-乙氧基丙基-2-氧基、1-丙氧基丙基-2-氧基、1-丁氧基丙基-2-氧基、2-氟辛氧基、2-氟癸氧基、1,1,1-三氟-2-辛氧基、1,1,1-三氟-2-辛基和例如2-氟甲基辛氧基。非常佳的是2-甲基丁基、2-乙基己基、2-丁基辛基、2-己基癸基、2-辛基十二烷基、3,7-二甲基辛基、3,7,11-三甲基十二烷基、2-己基、2-辛基、2-辛氧基、1,1,1-三氟-2-己基、1,1,1-三氟-2-辛基及1,1,1-三氟-2-辛氧基。

较佳的非手性支化基团是异丙基、异丁基(＝甲基丙基)、异戊基(＝3-甲基丁基)、叔丁基、异丙氧基、2-甲基-丙氧基和3-甲基丁氧基。

在一个较佳的实施方案中，芳香基或杂芳香基环上的取代基彼此独立地选自具有1至30个C原子的伯、仲或叔烷基、烷氧基、氧杂烷基、硫代烷基、烷基羰基或烷氧基羰基，其中一个或多个H原子是每个任选地被F或芳香基、芳氧基、杂芳香基或杂芳氧基取代，其任选地被烷基化、烷氧基化、烷基硫基化或酯化并且具有4至30个，较佳为5至20个环原子；进一步较佳的取代基选自由下式组成的基团

其中RSub_1-3各自表示如上、下文所定义的L，并且其中RSub_1-3至少，较佳为全部，具有至多24个C原子，较佳为至多20个C原子的烷基、烷氧基、氧杂烷基、硫代烷基、烷基-羰基或烷氧基羰基原子，任选地被氟化，并且其中虚线表示与这些基团连接的环的连接；于这些取代基中非常佳者为其中所有RSub_1-3亚基团相同者。

如本文所使用者，如果芳香基(氧基)或杂芳香基(氧基)被“烷基化或烷氧基化”，代表其被一个或多个具有1至24个碳原子且为直链或支链的烷基或烷氧基取代，并且其中一个或多个H原子各自任选地被F原子取代。

于上、下文中，Y¹和Y²与H、F、Cl或CN彼此独立。

本文中所使用的-CO-、-C(＝O)-和-C(O)-是表示羰基，即具有

结构的基团。

本文中所使用的C＝CR¹R²是表示具有

结构的基团。

本文中所使用的“卤素”包括F、Cl、Br或I，较佳为F、Cl或Br；代表环或链上取代基的卤素原子较佳为F或Cl，非常佳者为F；代表单体或中间体中反应性基团的卤素原子较佳为Br或I。

于上、下文中，术语“镜像”是指可以通过垂直或水平翻转穿过外部对称平面或延伸穿过该部分的对称平面而从另一部分获得的部分。例如

具体实施方式

本发明的聚合物易于合成并表现出有利的性能，在装置制造过程中显示出良好的可加工性，在有机溶剂中具有高溶解性，特别适合使用溶液加工方法进行大规模生产。

此外，本发明的共聚物在BHJ太阳能电池中表现出低带隙、高电荷载流子迁移率及高外量子效率，当用于p/n型共混物例如具有富勒烯时，具有高氧化稳定性以及电子装置中的长使用寿命，是有机电子OE装置的有前途的材料，特别是使用于具有高功率转换效率(PCE)的OPV装置。

本发明的聚合物适合作为p型或n型半导体，特别是作为p型半导体，用于制备适用于BHJ光伏装置的p型和n型半导体的共混物。

此外，本发明的聚合物显示出以下有利特性：

i)更高的PCE，

ii)在有机溶剂中具有更高的溶解度和更好的加工性，尤其是在溶液加工的装置制造，

iii)BHJ的形态得到改善，可以通过修改增溶基团来实现，并且可以导致填充因子(FF)的增加。

在本发明的一个较佳实施方案中，式I及其子式的单元中，R¹和R²选自具有直链或支链烷基、烷氧基或硫代烷基组成的基团A)，较佳为烷基，上述各具有1至30，较佳为1至20个C原子并且任选地被氟化，非常佳者为来自以上式SUB1-SUB6。

在本发明的另一较佳实施方案中，式I及其子式的单元中，R¹和R²选自具有单环或多环芳香基或杂芳香基组成的基团B)，其中每一个任选地被如式I中所定义的一个或多个基团L取代，并且具有5至20个环原子，其中两个或更多个环可以彼此稠合或通过共价键彼此连接，非常佳者为来自任选被取代的苯基，较佳为在4-位、2,4-位、2,4,6-位或3,5-位，或任选取代的噻吩，较佳为在5-位、4,5-位或3,5-位被烷基、烷氧基或具有1至16个C原子的硫代烷基，最佳者为来自上式SUB7-SUB18。

在本发明的另一个较佳实施方案中，式I及其子式的单元中R¹和R²选自F、Cl、CN、-C(＝O)-Rⁿ、-C(＝O)-ORⁿ、-C(＝O)-NHRⁿ和-C(＝O)-NRⁿR^m，其中R^m和Rⁿ彼此独立地为具有1至28个，较佳为1至18个C原子的直链或支链烷基，任选氟化，非常佳者为F或Cl，最佳者为Cl。

较佳者为，在式I及其子式的单元中，a为1，在式II及其子式的单元中，b为1。

较佳者为，在式I及其子式X¹和X²的单元中，X¹和X²表示H、F或Cl，非常佳者为F或Cl，最佳者为Cl。

较佳者为，式II及其子式的单元中Ar¹选自下式及其镜像

其中R^7-10具有上、下文给出的含义之一。其中R^7-10具有上、下文给出的含义之一。

在式A1a和A1a1中，较佳为R⁷和R⁸其中之一或两者皆不同于H，并且选自如上定义的基团A)、B)或C)，非常佳者为选自基团A)。

在式A1b和A1b1中，较佳为R⁷和R⁸其中之一或两者皆不同于H，并且选自如上定义的基团A)、B)或C)；较佳为，R⁸选自如上定义的基团A)，并且R⁸选自如上定义的基团C)并且最佳地表示Cl。进一步较佳为，R⁷和R⁸选自如上定义的基团A)。

在式A1c中，较佳为一个或多个，非常佳者为一个或两个R^7-10不同于H，并且选自上文定义的基团A)、B)或C)，较佳为选自基团A)。

较佳者为，Ar¹选自式A1a、A1b、A1a1或A1b1，非常佳者为选自式A1a或A1a1。

较佳者为，在式I和II及其子式的单元中，Ar²选自式A2a、A2c和A2e及其镜像，非常佳者为选自式A2a和A2c，最佳者为选自式A2a。

较佳的式I和II单元选自以下子式：

其中Ar¹、X^1,2、Z¹、R^1-6、a和b彼此独立且于每次出现时具有相同或不同的含义，如上、下文给出的含义；X¹和X²较佳为表示Cl；R³、R⁴的较佳为表示H；R¹和R²的较佳为选自如上定义的基团A)；R⁵和R⁶较佳为表示H，进一步较佳为R⁵及/或R⁶选自如上定义的基团A)。

进一步较佳的式I和II单元选自以下子式：

其中R^1-8彼此独立且在每次出现时具有相同或不同的上、下文给出的含义。R¹和R²较佳为选自如上定义的基团A)；R⁵和R⁶较佳表示为H，进一步较佳者为R5及/或R6选自如上定义的基团A)；R⁷和R⁸较佳为不同于H。在式II1-1、II2-1和II3-1中，较佳为R⁷和R⁸选自如上定义的基团A)。于式II1-2、II2-2和II3-2中，较佳为R⁸为Cl且R⁷选自如上定义的基团A)，进一步较佳为R7和R8均选自如上定义的基团A)。

在本发明的一个较佳实施方案中，在式I及其子式的单元中，R³和R⁴表示H。

在本发明的另一个较佳实施方案中，式I及其子式的单元中的R³及/或R⁴不同于H。

在本发明的一个较佳实施方案中，于式I和II及其子式的单元中，R⁵和R⁶表示H。

在本发明的另一较佳实施例中，式I和II及其子式单元中的R⁵和R⁶不为H，进一步较佳为R⁵和R⁶之一不为H，另一个为H。

在本发明的一个较佳实施方案中，式I及其子式的单元中的R^7-10表示H。

在本发明的另一较佳实施例中，于式II及其子式的单元中，R^7-10中的一个或多个不同于H。

在本发明的一个较佳实施方案中，式I和II及其子式的单元中，当R ^3-10不同于H时，各自独立地选自如上定义的基团A)。

在本发明的另一个较佳实施方案中，式I和II及其子式R^3-10的单元中，当不同于H时，各自独立地选自如上定义的基团B)。

在本发明的另一个较佳实施方案中，式I和II及其子式R^3-10的单元中，当不同于H时，各自独立地选自如上定义的基团C)。

较佳的芳香基和杂芳香基R^1-10，当不同于H时，各自独立地选自下式

其中R^11-17彼此独立，并且在每次出现时相同或不同地具有式I中R³的含义之一。

非常佳者为芳香基和杂芳香基R^1-10，当不同于H时，各自独立地选自下式

其中R^11-15的定义同上。最佳的芳香基和杂芳香基R^1-10各自独立地选自如上定义的式SUB7-SUB18。

在另一较佳实施方案中，R^1-10中的一个或多个，当与H不同时，表示具有1至50，较佳为2至50，非常佳者为2至30，更佳者为2至24的直链、支链或环状烷基，最佳者为2至16个C原子，其中一个或多个CH₂或CH₃基团被阳离子或阴离子基团取代。

阳离子基团较佳为选自鏻、锍、铵、脲鎓、硫脲鎓、胍鎓或杂环阳离子如咪唑鎓、吡啶鎓、吡咯烷鎓、三唑鎓、吗啉鎓或哌啶鎓阳离子。

较佳的阳离子基团选自四烷基铵、四烷基鏻、N-烷基吡啶鎓、N,N-二烷基吡咯烷鎓、1,3-二烷基咪唑鎓，其中“烷基”较佳为表示具有1至12个C原子的直链或支链烷基，非常佳者为选自式SUB1-6。

进一步较佳的阳离子基团选自由下式组成的基团

其中R^1'、R^2'、R^3'和R^4'彼此独立地表示H、具有1至12个碳原子的直链或支链烷基或非芳香族碳或杂环基团或芳香基或杂芳香基，上述基团中的每一个具有3至20个，较佳为5至15个环原子，单环或多环，并且任选地被一个或多个如上定义的相同或不同的取代基L取代，或表示与相应的基团R^1-6连接。

在上述化学式的阳离子基团中，基团R^1'、R^2'、R^3'和R^4'中的任何一个(如果其取代CH₃基团)可以表示与相应基团R^1-6的连接，或两个相邻的基团R^1'、R^2'、R^3'或R^4'(如果其代替CH₂基团)可以表示与相应基团R^1-6链接。

阴离子基团较佳为选自硼酸盐、酰亚胺、磷酸盐、磺酸盐、硫酸盐、琥珀酸盐、环烷酸盐或羧酸盐，非常佳者为选自磷酸盐、磺酸盐或羧酸盐。

在上下文中的式中，L较佳为选自以下群组

-由R^L、-OR^L和-SR^L组成的基团，其中R^L是具有1至25个，较佳为1至18个C原子的任选被氟化的直链或支链烷基，

-由F、Cl、CN、-C(＝O)-R^L、-C(＝O)-OR^L、-OC(＝O)-R^L、-C(＝O)-NHR^L和-C(＝O)-NR^LR^LL组成的基团，其中R^L和R^LL彼此独立地为具有1至25个，较佳为1至18个任选氟化的碳原子的直链或支链烷基。

本发明还涉及一种共轭聚合物，其为一种无规则共聚物，包括，较佳为由一个或多个选自式I的单元和一个或多个选自式II的单元组成，较佳为由一个或多个选自式I、I2和I3的单元以及一种或多种选自式II1、II2和II3的单元组成，非常佳者为由一种或多种选自式I1-1、I2-1和I3-1的单元和一种或多种选自式II1-1、II1-2、II2-1、II2-2、II3-1和II3-2的单元组成。

较佳为，共轭聚合物是式III的无规则共聚物：

A为上、下文中所述的式I,I1,I2,I3,I1-1,I2-1或I3-1的单元，

B为上、下文中所述的式II、II1、II2、II3、II1-1、II1-2、II2-1、II2-2、II3-1或II3-2的单元，

x,y>0及<1，且x+y＝1，

n>1的整数，较佳为≥5.

非常佳的共轭聚合物是选自以下子式的无规则共聚物：

其中x、y和n具有式III的含义，R在每次出现时具有相同或不同于上、下文对R¹和R²给出的含义之一，R'在每次出现时具有相同或不同的R⁷和R⁸给出的含义之一，R^s在每次出现时具有相同或不同的上下文中对R⁵和R⁶给出的含义之一；R较佳为选自如上定义的基团A)，R^s较佳为H或选自上述基团A)，非常佳者为H，R'较佳者为选自如上定义的基团A)。

在另一个较佳的实施方案中，共轭聚合物包含一个或多个不同于式I和II并且各自独立地选自具有5至20个环原子的亚芳香基或杂亚芳香基的附加单元Ar³，单环或多环，任选地包含稠环且未被取代或被一个或多个如上定义的相同或不同的基团L取代。

在一个较佳的实施方案中，共轭聚合物包含一个或多个附加单元Ar³，其较佳为具有电子供体性质并且选自下式

其中R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶、R¹⁷和R¹⁸彼此独立地具有如式I中给出的R¹的含义之一或如上、下文给出的较佳含义。

较佳的单元Ar³选自式D1、D7、D10、D11、D19、D22、D29、D30、D35、D36、D37、D44、D55、D84、D87、D88、D89、D93、D94、D106、D111、D139、D140、D141、D146或D150，其中较佳者为R¹¹、R¹²、R¹³和R¹⁴中的至少一个与H不同。

在另一个较佳的实施方案中，共轭聚合物包含一个或多个附加单元Ar³，较佳者为具有电子受体性质并且选自下式

其中R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶彼此独立地具有如式I中给出的R³的含义之一或如上、下文给出的较佳含义之一。

较佳的单元Ar³选自式A1、A6、A7、A15、A16、A20、A36、A74、A84、A88、A92、A94、A98或A103，其中较佳者为R11、R12、R13和R14中的至少一个不同于H。

在另一个较佳的实施方案中，共轭聚合物包含一个或多个选自-CY¹＝CY²-和-C≡C-的单元，其中Y1和Y2彼此独立地为H、F、Cl或CN。

进一步较佳者为，共轭聚合物选自式IV

R²¹-链-R²² IV

其中“链”表示选自式III和III1-III10的聚合物链，并且R²¹和R²²彼此独立地具有如上定义的L的含义之一，或彼此独立地表示H、F、Br、Cl、I、-CH₂Cl、-CHO、-CR^a＝CR^b ₂、-SiR^aR^bR^c、-SiR^aX^aX^b、-SiR^aR^bX^a、-SnR^aR^bR^c、-BR^aR^b、-B(OR^a)(OR^b)、-B(OH)₂、-O-SO₂-R^a、-C≡CH、-C≡C-SiR^a ₃、-ZnX^a或封端基团，X^a和X^b表示卤素，R^a、R^b和R^c彼此独立地具有式I中给出的R⁰的含义之一，并且较佳者为表示具有1至12个C原子的烷基，并且R^a、R^b和R^c中的两个还可以与它们所连接的相应杂原子一起形成具有2至20个C原子的环甲硅烷基、环甲锡烷基、环硼烷或环硼酸酯基团。

较佳的封端基团R²¹和R²²是H、C_1-20烷基或任选取代的C_6-12芳香基或C_2-10杂芳香基，非常佳者为H或苯基。

在本发明的共轭聚合物中，包括但不限于式III和III1-III10的共轭聚合物，下标x和y表示相应重复单元的摩尔分数，例如A或B，n表示聚合或重复单元的总数。

在本发明的共轭聚合物中，包括但不限于式III和III1-III10者，较佳者为x和y彼此独立地为0.1至0.9，非常佳者为0.3至0.7，更佳者为0.4至0.6，最佳者为0.5。

在本发明的共轭聚合物中，重复单元的总数n较佳者为2至10,000，非常佳者为5至10,000；重复单元的总数n较佳者为≥5，非常佳者为≥10，最佳者为≥50，并且较佳者为≤500，非常佳者为≤1,000，最佳者为≤2,000，包括上述n值的下限和上限的任意组合。

本发明的共轭聚合物可由式V1、V2和V3的相应单体制备：

R²³-Ar²-R²⁴ V3

其中Ar¹、Ar²、X¹、Z¹和R^1-4具有式I和II的含义，或如上、下文所述的较佳含义之一，并且R²³和R²⁴彼此独立地选自H、活化的C-H键、Cl、Br、I、邻甲苯磺酸、邻三氟磺酸、邻甲磺酸和邻壬二酸、-SiMe₂F、-SiMeF₂、-O-SO₂Z^a、-B(OZ^b)₂、-CZ^c＝C(Z^c)₂、-C≡CH、-C≡CSi(Z^a)₃、-ZnX⁰及-Sn(Z^d)₃，其中Me为甲基，X⁰为卤素，较佳者为Cl、Br或I，Z^a-d选自由烷基和芳香基组成，较佳者为C_1-10烷基和C_6-12-芳香基，每个任选地被取代，并且两个基团Z^b亦可与B-和O-原子一起形成具有2至20个C原子的环硼酸酯基团，其中R²³和R²⁴中至少一个不同于H，并且较佳者为R²³、R²⁴两者都不同于H(其中H不包括活化的C-H键)。

较佳的式V1和V2单体选自以下子式

其中R、R²³和R²⁴和R^s具有上、下文给出的含义。

进一步较佳的是式V1、V2、V3及其子式的单体，其中R²³和R²⁴选自Br、-B(OZ²)₂和Sn(Z⁴)₃以及活化的H键。

进一步较佳的式I、II、III、V1-V3及其子式的单元、单体和聚合物选自以下实施方案，包括其任何组合：

-n≥5,

-n为5至2,000，最佳者为10至1,000，

-R¹、R²选自直链或支链的烷基，具有1至30个，较佳者为1至20个C原子，并且任选地被氟化，

-R¹、R²选自公式SUB1-SUB6，

-R^3-10表示H，

-一个或多个R^3-10不同于H并且选自烷基、烷氧基或硫杂烷基，皆为直链或支链的，具有1至30个，较佳者为1至20个C原子，并且任选地被氟化，

-R^3-10中的一个或多个不同于H并且选自F、Cl、CN、-C(＝O)-Rⁿ、-C(＝O)-ORⁿ、-C(＝O)-NHRⁿ和-C(＝O)-NRⁿR^m，其中R^m和Rⁿ彼此独立地为具有1至28个，较佳者为1至18个C原子的任选氟化的直炼或支链烷基，

-R^3-10中的一个或多个不同于H并且选自由芳香基、杂芳香基、芳氧基、杂芳氧基、芳烷基和杂芳烷基组成的基团，各自具有4至20个环原子并且任选地包含稠环并且未被取代或被式I中定义的一个或多个基团L取代，

-R^11-18中的一个或多个不同于H并且选自烷基、烷氧基或硫杂烷基，皆为直链或支链，具有1至30个，较佳者为1至20个C原子，并且任选地被氟化，

-R^11-18中的一个或多个不同于H并且选自F、Cl、CN、-C(＝O)-Rn、-C(＝O)-ORn、-C(＝O)-NHRⁿ和-C(＝O)-NRⁿR^m，其中R^m和Rⁿ彼此独立地为具有1至28个，较佳者为1至18个C原子的任选氟化的直链或支链烷基，

-R^11-18中的一个或多个不同于H并且选自由芳香基、杂芳香基、芳氧基、杂芳氧基、芳香基烷基和杂芳香基烷基组成的基团，各自具有4至20个环原子并且任选地包含稠环且未被取代或被式I中定义的一个或多个基团L取代，

-R和R^s表示具有1至30个，较佳者为1至20个C原子的任选氟化的直链或支链烷基，R和R^s表示芳香基、杂芳香基、芳香基烷基或杂芳香基烷基，其各自具有4至20个环原子，任选地包含稠环，并且未被取代或被一个或多个如式I定义的基团L取代，

-R和R^s表示芳香基、杂芳香基、芳香基烷基或杂芳香基烷基，其各自具有4至20个环原子，任选地包含稠环，并且未被取代或被一个或多个如式I定义的基团L取代，

-R'为具有1至30个，较佳者为1至20个C原子的任选氟化的直链或支链烷基，

-R'为F、Cl或CN，较佳者为Cl，

-L选自烷基、烷氧基或硫杂烷基，为直链或支链，具有1至30个，较佳者为1至20个C原子，并且任选地被氟化，

-L选自F、Cl、CN、-C(＝O)-Rn、-C(＝O)-ORn、-C(＝O)-NHRⁿ和-C(＝O)-NRⁿR^m，其中R^m和Rⁿ彼此独立地为具有1至28个，较佳者为1至18个C原子的任选氟化的直链或支链烷基，

-L为卤素，较佳者为F或Cl，

-L为CN、F或Cl,

-R²¹和R²²选自H、C_1-20烷基或任选取代的C_6-12芳香基或C_2-10杂芳香基，非常佳选项为H或苯基，

-R²³和R²⁴表示Br、B(OZ^b)₂或Sn(Z^d)₃，其中Z^b和Z^d如式V1中所定义。

本发明的共轭聚合物可以根据技术人员已知的且在文献中描述的方法或类似方法来合成，其他制备方法可参考实施例。

本发明进一步涉及一种制备根据本发明的一共轭聚合物的方法，是将一种或多种式V1单体、一种或多种式V2单体、和任选的一种或多种式V3单体、或其各自的子式V1、V1b、V2a、V2b、V2c、V3a、V3b、V3c、V3d、V3e，彼此互相以芳香基-芳香基耦合反应进行耦合。

在较佳的方法中，式V1、V2和任选一种V3或其各自的子式的单体在芳香基-芳香基耦合反应中彼此耦合并且与式MI的一个或多个单体耦合

R²³-Ar³-R²⁴ MI

其中Ar³、R²³和R²⁴具有上、下文给出的含义。

例如，聚合物可以通过芳香基-芳香基耦合反应适当地制备，例如Yamamoto耦合、C-H活化耦合、Suzuki耦合、Stille耦合、Sonogashira耦合、Heck耦合或Buchwald耦合，Suzuki耦合、Stille耦合和Yamamoto耦合是特别佳的选项；聚合形成聚合物重复单元的单体可以根据本领域技术人员已知的方法制备。

较佳者为，聚合物由选自上述式V1、V2、V3、V1a-d和MI的单体制备。

本发明的另一方面是通过使一种或多种选自式V1、V2、Vla-d的相同或不同的单体彼此耦合及/或与一种或多种较佳的式MI的共聚单体耦合来制备聚合物的方法，在聚合反应中，较佳者为在芳香基-芳香基耦合反应中操作。

上、下文描述的方法中使用的较佳的芳香基-芳香基耦合和聚合方法为Yamamoto耦合、Kumada耦合、Negishi耦合、Suzuki耦合、Stille耦合、Sonogashira耦合、Heck耦合、C-H活化耦合、Ullmann耦合或Buchwald耦合。特别佳的选项为Suzuki耦合、Negishi耦合、Stille耦合和Yamamoto耦合。Suzuki耦合描述于例如WO00/53656A1中；Negishi耦合描述于例如[J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,1977,683-684]中。Yamamoto耦合描述于例如T.Yamamoto等人的[Prog.Polym.Sci.,1993,17,1153-1205]或[WO 2004/022626 A1]中；Stille耦合描述于例如Z.Bao等人的[J.Am.Chem.Soc.,1995,117,12426–12435]中；C-H活化描述于例如M.Leclerc等人的[Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,2068–2071]中。例如，当使用Yamamoto耦合时，较佳者为使用具有两个反应性卤化物基团的单体；当使用Suzuki耦合时，较佳者为使用具有两个反应性硼酸或硼酸酯基团或两个反应性卤化物基团的单体；当使用Stille耦合时，较佳者为使用具有两个反应性锡烷基团或两个反应性卤化物基团的单体；当使用根岸耦合时，较佳者为使用具有两个反应性有机锌基团或两个反应性卤化物基团的单体；当通过C-H活化聚合合成线性聚合物时，较佳者为使用如上所述的单体，其中至少一个反应性基团是活化氢键。

较佳的的催化剂，尤其是用于Suzuki、Negishi或Stille耦合的催化剂，选自Pd(0)配合物或Pd(II)盐；优选的Pd(0)配合物为带有至少一种膦配体如Pd(Ph3P)4者；另一种较佳的膦配体是三(邻甲苯基)膦，即Pd(o-Tol₃P)₄；较佳的Pd(II)盐包括乙酸钯，即Pd(Oac)₂或反式-二(μ-乙酰基)-双[o-(二-邻-甲苯基膦基)芐基]二钯(II)；或者，Pd(0)络合物可以通过混合Pd(0)二亚芐基丙酮络合物来制备，例如三(二亚芐基丙酮)二钯(0)、双(二亚芐基丙酮)钯(0)或Pd(II)盐，例如乙酸钯，具有膦配体，例如三苯基膦、三(邻甲苯基)膦、三(邻甲氧基苯基)膦或三(叔丁基)膦；Suzuki聚合在碱中例如碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、氢氧化锂、磷酸钾或有机碱例如碳酸四乙基铵或氢氧化四乙基铵的存在下进行；Yamamoto聚合使用Ni(0)配合物，例如双(1,5-环辛二烯基)镍(0)。

Suzuki、Stille或C-H活化耦合聚合可用于制备均聚物以及统计、交替和嵌段无规则共聚物；统计无规则嵌段共聚物或嵌段共聚物可以例如由上述单体制备，其中一个反应性基团为卤素，另一个反应性基团为C-H活化键、硼酸、硼酸衍生物基团或烷基锡烷。统计、交替和嵌段共聚物的合成详细描述于例如[WO 03/048225A2]或[WO2005/014688A2]中。

作为上述卤素的替代物，可以使用式-O-SO₂Z^a的离去基团，其中Z^a如上所定义；此离去基团的具体例子是甲苯磺酸酯、甲磺酸酯和三氟甲磺酸酯。

较佳的聚合条件导致特别佳的用于OTFT应用的交替聚合物，而较佳的制备统计嵌段共聚物用于OPV和OPD应用；较佳的缩聚反应为Suzuki耦合、Stille耦合、Sonogashira耦合、Heck耦合、Buchwald耦合、Negishi耦合或CH活化耦合，其中第一组反应基团由-Cl、-Br、-I、邻甲苯磺酸酯、邻三氟甲磺酸酯、邻甲磺酸酯和邻壬磺酰酯组成，第二组反应基团由-H、-SiMe₂F、-SiMeF₂、-B(OZ^b)₂、-CZ^c＝CHZ^c、-C≡CH、-ZnX⁰、-MgX⁰和-Sn(Z^d)组成，其中Z^b、Z^c、Z^d和X⁰如上所定义。如果使用Yamamoto耦合反应制备聚合物，则反应性单体末端均独立地由-Cl、-Br、-I、邻甲苯磺酸酯、邻三氟甲磺酸酯、邻甲磺酸酯和邻壬氟酸酯组成。

用于制备根据本发明的单体和聚合物的合适且较佳的方法在以下反应方案中说明，其中各个基团如上文所定义。

方案1

方案2

其中R、R'、R⁵和R⁶具有上、下文给出的含义且X表示F或Cl。

聚合物可以通过上述芳香基-芳香基耦合反应或类似方法由这些单体合成，特别是，共轭聚合物可以通过Pd催化的直接芳香基化聚合与二溴对应物(M.Wakioka等人的[Macromol.,2015,48,8382])或Pd催化的缩聚方法如Yamamoto反应(Yamamoto等人的[Bull.,Chem.Soc.Jpn.,1978,51(7),2091]；Yamamo to等人的[Macromolecules,1992,25(4),1214)],Suzuki-Miyaura反应(Miyaura等人的[Chem.Rev.,1995,95,2457])及Stille反应(Bao等人的[J.Am.,Chem.,Soc.,1995,117(50),12426])使用末端溴化衍生物。

上、下文所述的制备单体或聚合物的新方法以及其中使用的新单体和中间体为本发明的另一方面。

本发明的聚合物另也可用于组合物或聚合物共混物，例如与具有电荷传输、半导体、导电、光电导及/或发光半导体特性的小分子或其他聚合物一起使用，或例如与具有电洞阻挡、电子阻挡特性的聚合物，用作OLED装置、OPV装置或钙钛矿太阳能电池中的夹层、电荷阻挡层、电荷传输层。

本发明的另一方面涉及一种组合物，其也可以为聚合物共混物，其包含一种或多种本发明的聚合物和一种或多种小分子化合物及/或具有电荷传输、半导体、导电、光电导、电洞阻挡和电子阻挡性能。

这些组合物可以通过现有技术中的描述和技术人员已知的常规方法制备；通常将各个成分相互混合或溶解在合适的溶剂中，然后合并溶液。

本发明的另一方面涉及包含一种或多种如上、下文所述的聚合物、聚合物共混物或组合物以及一种或多种有机溶剂的配方。

较佳的溶剂为脂肪烃、氯化烃、芳香烃、酮、醚及其混合物；可以使用的其他溶剂包括1,2,4-三甲苯、1,2,3,4-四甲基苯、戊基苯、均三甲苯、异丙苯、异丙基苯、环己基苯、二乙苯、萘满、萘烷、2,6-二甲基吡啶、2-氟-间-二甲苯、3-氟-邻-二甲苯、2-氯苯三氟化物、N,N-二甲基甲酰胺、2-氯-6-氟甲苯、2-氟苯甲醚、苯甲醚、2,3-二甲基吡嗪、4-氟苯甲醚、3-氟苯甲醚、3-三氟-甲基苯甲醚、2-甲基苯甲醚、苯乙醇、4-甲基苯甲醚、3-甲基苯甲醚、4-氟-3-甲基苯甲醚、2-氟苯甲腈、4-氟藜芦醇、2,6-二甲基苯甲醚、3-氟苯甲腈、2,5-二甲基苯甲醚、2,4-二甲基苯甲醚、苯甲腈、3,5-二甲基苯甲醚、N,N-二甲基苯胺、苯甲酸乙酯、1-氟-3,5-二甲氧基苯、1-甲基萘、N-甲基吡咯烷酮、3-氟苯三氟化物、三氟化苯、二恶烷、三氟甲氧基苯、4-氟三氟化苯、3-氟吡啶、甲苯、2-氟甲苯、2-氟三氟苯、3-氟甲苯、4-异丙基联苯、苯醚、吡啶、4-氟甲苯、2,5-二氟甲苯、1-氯-2,4-二氟苯、2-氟吡啶、3-氯氟苯、1-氯-2,5-二氟苯、4-氯氟苯、氯苯、邻二氯苯、2-氯氟苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯或邻、间和对异构体的混合物；通常较佳者为极性相对较低的溶剂。对于喷墨印刷，较佳者为具有高沸点的溶剂和溶剂混合物。对于旋涂烷基化苯，如二甲苯和甲苯是较佳的选项。

特别佳的溶剂的实例包括但不限于二氯甲烷、三氯甲烷、氯苯、邻二氯苯、四氢呋喃、苯甲醚、2,4-二甲基苯甲醚、1-甲基萘、1,2,4-三甲苯、吗啉、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、1,4-二恶烷、丙酮、甲乙酮、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、1,5-二甲基四氢化萘、苯丙酮、苯乙酮、四氢化萘、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、十氢化萘、茚满、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、均三甲苯及/或其混合物。

溶液中聚合物的浓度较佳者为0.1至10重量百分比，更优选0.5至5重量百分比；任选地，该溶液另包含一种或多种粘合剂以调节流变特性，例如WO 2005/055248A1中所述者。

在适当的混合和老化之后，溶液被评估为以下类别之一：完全溶液，临界溶液或不溶溶液；绘制等高线以概述溶解度参数-氢键限制划分溶解度和不溶解度。落入溶解度范围内的‘完全’溶剂可选自文献值，例如发表于“Crowley,J.D.,Teague,G.S.Jr,Lowe,J.W.Jr.,[Journal of Paint Technology,1966,38(496),296]”的文献；也可以使用溶剂共混物并且可以如“Solvents,W.H.Ellis,[Federation of Societies for CoatingsTechnology,p9-10,1986]”中所述进行鉴定；虽然希望在混合物中具有至少一种真正的溶剂，但此程序可能会产生溶解本发明的两种聚合物的“非”溶剂的混合物。

根据本发明的聚合物还可用于如上、下文所述的装置中的图案化OSC层；对于近代微电子领域的应用，通常希望生成小的结构或图案以降低成本(更多装置/单位面积)和功耗；包含根据本发明的聚合物的薄层的图案化可以例如通过光刻、电子束光刻或雷射图案进行。

为能用作电子或电光装置中的薄层，可以通过任何合适的方法沉积根据本发明的聚合物、组合物或配方；装置的液体涂层比真空沉积技术更可取；特别佳者为溶液沉积方法。本发明的配方能够使用多种液体包衣技术，较佳的沉积技术包括但不限于浸涂、旋涂、喷墨印刷、喷嘴印刷、凸版印刷、丝网印刷、凹版印刷、刮刀涂布、辊印刷、反向辊印刷、胶版平版印刷、干胶版印刷平版印刷、柔版印刷、卷筒纸印刷、喷涂、幕涂、刷涂、槽染涂层或移印。

当需要制备高分辨率层和装置时，喷墨印刷为特别佳的选项。本发明的选定配方可以通过喷墨印刷或微分配应用于预制的装置基底。较佳的选项为，工业压电打印头例如但不限于由Aprion、Hitachi-Koki、InkJet Technology、On Target Technology、Picojet、Spectra、Trident、Xaar提供的打印头，可用于将有机半导体层施加到基板上。另外，可以使用诸如由Brother、Epson、Konica、Seiko Instruments Toshiba TEC制造的半工业打印头或诸如由Microdrop和Microfab生产的单喷嘴微分配器。

为能通过喷墨印刷或微分配应用，聚合物应首先溶解在合适的溶剂中；溶剂必须满足上述要求，并且不得对所选打印头产生任何不利影响。此外，溶剂的沸点应>100℃，较佳选项为>140℃，更佳选项为>150℃，以防止由打印头内部的溶液变干引起的可操作性问题。除上述溶剂外，合适的溶剂包括取代和未取代的二甲苯衍生物、二-C_1-2-烷基甲酰胺、取代和未取代的苯甲醚和其他苯酚-醚衍生物、取代的杂环如取代的吡啶、吡嗪、嘧啶、吡咯烷酮、取代和未取代的N,N-二-C_1-2-烷基苯胺和其他氟化或氯化芳烃。

用于通过喷墨印刷沉积根据本发明的化合物的较佳的溶剂包括具有被一个或多个取代基取代的苯环的苯衍生物，其中一个或多个取代基中的碳原子总数至少为三个；例如，苯衍生物可以被丙基或三个甲基取代，在任何一种情况下总共有至少三个碳原子；这种溶剂能够形成包含具有化合物或聚合物的溶剂的喷墨流体，可减少或防止喷射过程中喷嘴的堵塞和成分的分离。溶剂可包括选自以下实例列表者：十二烷基苯、1-甲基-4-叔丁基苯、萜品醇、柠檬烯、异杜烯、萜品油烯、伞花烃、二乙苯；溶剂可以是两种或更多种溶剂的组合，每种溶剂较佳的选项为具有>100℃，更佳的选项为>140℃的沸点。此种溶剂另亦可增强沉积层中的膜形成并减少层中的缺陷。

喷墨流体(即溶剂、粘合剂和半导体化合物的混合物)在20℃下的粘度较佳的选项为为1-100mPa·s，更佳的选项为1-50mPa·s，最佳的选项为1-30mPa·s。

根据本发明的聚合物、组合物和配方可另外包含一种或多种其他成分或添加剂，例如，选自表面活性化合物、润滑剂、润湿剂、分散剂、疏水剂、粘合剂、流动改进剂、消泡剂、脱气剂、反应性或非反应性的稀释剂、助剂、着色剂、染料或颜料、敏化剂、稳定剂、纳米颗粒或抑配方。

根据本发明的聚合物和组合物可用作光学、电光、电子、电致发光或光致发光组件或装置中的电荷传输、半导体、导电、光电导或发光材料；在这些装置中，本发明的化合物或组合物通常作为薄层或薄膜。

因此，本发明也提供了该化合物、组合物或薄层在电子装置中的用途；该配方可用作各种装置和设备中的高迁移率半导体材料；该配方可以例如以半导体层或膜的形式使用。因此，在另一方面，本发明提供用于电子装置的半导体层，该层包含根据本发明的聚合物、组合物或聚合物共混物。薄层或膜可小于约30微米。对于各种电子设备应用，厚度可以小于约1微米厚。薄层可以通过上述溶液涂布或印刷技术中的任一种沉积在例如电子装置的一部分上。

本发明另外提供包含根据本发明的聚合物、聚合物共混物、组合物或有机半导体层的电子装置。特别佳的装置是OFETs、TFTs、ICs、逻辑电路、电容器、RFID标签、OLEDs、OLETs、OPEDs、OPVs、OPDs、太阳能电池、染料敏化太阳能电池(DSSC)、钙钛矿太阳能电池、雷射二极管、光电导体、光电探测器、电子照相设备、电子照相记录设备、有机储存设备、传感器设备、电荷注入层、肖特基二极管、平坦化层、抗静电膜、导电基板和导电图案。

特别佳的电子装置是OFETs、OLEDs、OPV和OPD装置，特别是OPD和体异质链接(BHJ)OPV装置。例如，在OFET中，漏极和源极之间的有源半导体沟道可以包括本发明的薄层。另一个例子为，在OLED装置中，电荷(电洞或电子)注入或传输层可以包括本发明的薄层。

为能在OPV或OPD装置中使用，根据本发明的聚合物较佳者为用于包含或包含一种或多种p型半导体和一种或多种n型半导体、较佳者为由其组成的组合物。

在较佳的实施方案中，组合物中的至少一种p型半导体是根据本发明的化合物，其较佳选项为共轭聚合物。在该较佳实施例中，n型半导体较佳选项为富勒烯或取代的富勒烯。

在另一个较佳选项的实施方案中，组合物中至少一个n型半导体是根据本发明的化合物，其较佳选项为小分子，非常佳选项为式VI化合物。在该较佳选项实施例中，p型半导体的较佳选项为共轭聚合物。

在另一个优选实施方案中，OPV或OPD装置包含组合物，该组合物包含根据本发明的化合物作为第一n型半导体，并且还包含p型半导体如共轭聚合物，和第二n型半导体，其为较佳选项的富勒烯或取代的富勒烯。

上述实施例的组合物中的n型半导体或第二n型半导体例如为无机材料，例如氧化锌(ZnO_x)、氧化锌锡(ZTO)、氧化钛(TiO_x)、氧化钼(MoO_x)、氧化镍(NiO_x)或硒化镉(CdSe)，或有机材料，例如石墨烯或富勒烯、共轭聚合物或富勒烯或取代富勒烯。

富勒烯是例如茚-C₆₀-富勒烯双加合物如ICBA，或(6,6)-苯基-丁酸甲酯衍生的甲烷C₆₀富勒烯，也称为“PCBM-C₆₀”或“C₆₀PCBM”，如文献所公开的G.Yu、J.Gao、JC Hummelen、F.Wudl、A.J.Heeger的[Science 1995,Vol.270,p.1789ff]中的示例，并具有如下所示的结构，或结构类似的化合物，例如C₆₁富勒烯基团、C₇₀富勒烯基团或C₇₁富勒烯基团，或有机聚合物(参见例如Coakley,K.M.和McGehee,M.D.的[Chem.Mater.2004,16,4533])。

较佳的富勒烯是PCBM-C₆₀、PCBM-C70、双-PCBM-C60、双-PCBM-C70、ICMA-c60(1',4'-二氢-萘并[2',3':1,2][5,6]富勒烯-C60)、ICBA、oQDM-C60(1',4'-二氢-萘并[2',3':1,9][5,6]富勒烯-C60-Ih)或双-oQDM-C60。

进一步较佳选项为，前述实施方案的组合物中的n型半导体或第二n型半导体是式XII的富勒烯或取代的富勒烯，

C_n Cn表示由n个碳原子组成的富勒烯，任选地具有一个或多个被困在其中的原子，

加合物¹加合物¹是附加到富勒烯Cn的主要加合物，具有任何连接性，

加合物²加合物²是次级加合物或次级加合物的组合，附加到富勒烯Cn上，具有任何连接性，

k k是一个≥1的整数，

以及

l为0、≥1的整数或>0的非整数。

在式XII及其子式中，k的较佳选项为表示1、2、3或4，非常佳选项为1或2。

式XII及其子式中的富勒烯Cn可由任意数量n个碳原子组成，较佳选项为，在式XII及其子式中组成富勒烯Cn的碳原子数n为60、70、76、78、82、84、90、94或96，非常佳选项为60或70。

式XII及其子式中的富勒烯Cn较佳选项为选自碳基富勒烯、内嵌富勒烯或其混合物，非常佳选项为选自碳基富勒烯。

合适且较佳的碳基富勒烯包括但不限于(C_60-Ih)[5,6]富勒烯、(C_70-D5h)[5,6]富勒烯、(C_76-D2*)[5,6]富勒烯、(C_84-D2*)[5,6]富勒烯、(C_84-D2d)[5,6]富勒烯，或两种或多种上述碳基富勒烯的混合物。

内嵌富勒烯较佳选项为金属富勒烯；合适且较佳的金属富勒烯包括但不限于La@C₆₀、La@C₈₂、Y@C₈₂、Sc3N@C₈₀、Y3N@C₈₀、Sc3C2@C₈₀或两种或多种上述金属富勒烯的混合物。

较佳选项为，富勒烯C_n在[6,6]和/或[5,6]键上被取代，较佳选项为在至少一个[6,6]键上被取代。

一级和二级加合物，在式XII及其子式中命名为“加合物”，较佳选项为选自下式

其中C_n如式XII中所定义，

Ar^S1,Ar^S2 Ar^S1、Ar^S2彼此独立地表示具有5至20个、较佳选项为5至15个环原子的亚芳香基或杂亚芳香基基团，为单环或多环，并且任选地被一个或多个相同或不同的取代基取代，所述取代基具有一个如上、下文所定义的L的含义，以及

R^S1、R^S2、R^S3、R^S4、R^S5和R^S6彼此独立地表示H、CN或具有如上、下文所定义的L的含义之一，并且

i是1至20的整数，较佳选项为1至12。

较佳的式XII化合物选自以下子式：

其中C_n、k和l如式XII中所定义，并且

R^S1、R^S2、R^S3、R^S4R^S5和R^S6彼此独立地表示H或具有如上、下文定义的L的含义之一。

于另一个较佳的实施方案中，根据本发明的组合物包含式I的聚合物作为p型半导体和选自不含富勒烯部分的小分子的有机n型半导体，以下也称为“非富勒烯受体”或NFA。

较佳选项为，NFA包含多环核并与其相连的两个末端基团相对于多环核是吸电子的，并且任选地进一步包含一个或多个芳香族或杂芳香族间隔基团，其位于多环核和端基之间并且可以相对于多环核为吸电子或供电子者。其结果为，这些较佳选项的NFA具有受体-供体-受体(A-D-A)结构，其中多环核作为供体及末端基团，任选地与间隔基团共同作为受体。

合适且较佳的NFA的实例为如下所示的化合物ITIC，如Y.Lin、J.Wang、Z.-G.Zhang、H.Bai、Y.Li、D.Zhu及X.Zhan于[Adv.Mater.2015,27,1170-1174]发表的文献，以及由H.Lin,S.Chen,Z.Li,J.Y.L.Lai,G.Yang,T.McAfee,K.Jiang,Y.Li,Y.Liu,H.Hu,J.Zhao,W.Ma,H.Ade及H.Yan于[Zhan,Adv.Mater.,2015,27,7299]发表的如下所示的化合物IEIC。

在[WO 2018/007479 A1]、[WO 2018/036914 A1]、[WO 2018/065350 A1]、[WO2018/065352 A1]、[WO 2018/065356 A306 A306]中公开发表合适和较佳选项的NFA的其他实例。

较佳选项的NFA选自式N

R^T1-(Ar¹¹)_n11-核-(Ar¹²)_n12-R^T2 N

其中各基团彼此独立且在每次出现时相同或不同地具有以下含义

Ar¹¹,Ar¹²具有5至20个环原子的亚芳香基或杂亚芳香基，单环或多环，任选地包含稠环，并且未被取代或被一个或多个相同或不同的基团R^N1、-CY¹＝CY²-或-C≡C-取代，

核具有8至30个环原子的多环、稠合亚芳香基或杂亚芳香基，且未被取代或被一个或多个相同或不同基团R^N1取代，

R^N1式I中给出的R¹的含义之一或如上文给出的较佳选项含义之一，

Y¹,Y²H、F、Cl或CN,

R^T1,R^T2R^T1、R^T2为吸电子基团，

n11,n120、1、2或3。

较佳选项为，式N中的基团R^T1和R^T2各自独立地选自下式

R^a芳香基或杂芳香基，各自具有4至30个，较佳选项为5至20个环原子，任选地包含稠环并且未被取代或被一个或多个基团L或对L给出的含义之一取代，

L F、Cl、-NO₂、-CN、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、R⁰、OR⁰、SR⁰、-C(＝O)X⁰、-C(＝O)R⁰、-C(＝O)-OR⁰、-O-C(＝O)-R⁰、-NH₂、-NHR⁰、-NR⁰R⁰⁰、-C(＝O)NHR⁰、-C(＝O)NR⁰R⁰⁰、-SO₃R⁰、-SO₂R⁰、-OH、-NO₂、-CF₃、-SF₅或任选取代的甲硅烷基，或具有1至30个，较佳选项为1至20个C原子的任选取代的且任选包含一个或多个杂原子的碳基或烃基，较佳选项为F、-CN、R⁰、-OR⁰、-SR⁰、-C(＝O)-R⁰、-C(＝O)-OR⁰、-O-C(＝O)-R⁰、-O-C(＝O)-OR⁰、-C(＝O)-NHR⁰、-C(＝O)-NR⁰R⁰⁰，

L'为H或为L的含义之一，

R⁰,R⁰⁰H或具有1至20个，较佳选项为1至12个C原子的任选氟化的直链或支链烷基，

r 0、1、2、3或4，

s 0、1、2、3、4或5，

u 0、1或2。

非常佳选项的基团R^T1和R^T2各自独立地选自下式

其中L、L'、R^a、r、s和u具有上、下文给出的含义，并且L'是H或具有对L给出的含义之一，较佳选项为在这些式中L'为H。进一步优选在这些式中r为0。

较佳选项为，式N中的Ar¹¹和Ar¹²具有上述Ar³的含义之一。非常佳选项为式N中的Ar¹¹和Ar¹²选自以下基团

a)由式D1-D151，非常佳选项为式D1、D7、D10、D11、D19、D22、D29、D30、D35、D36、D37、D44、D55、D84、D87、D88、D89、D93、D94、D106、D111、D139、D140、D141、D146和D150组成的基团，

b)由式A1-A103，非常佳选项为A1、A6、A7、A15、A16、A20、A36、A74、A84、A88、A92、A94、A98和A103组成的基团，

c)由式Sp1-Sp18，非常佳选项为式Sp1、Sp2、Sp6、Sp10、Sp11、Sp12、Sp13和Sp14组成的基团。

进一步的较佳选项的式S2化合物为其中Ar^N1和Ar^N2各自独立且在每次出现时相同或不同地选自下式及其镜像者：

其中X²¹、X²²、X²³和X²⁴表示H、F、Cl、-CN、R⁰、OR⁰或C(＝O)OR⁰，并且R⁰如上、下文所定义。

式N中的基团“核”的较佳选项为选自下式

其中R^1-10具有式I中给出的含义或上、下文给出的较佳含义之一，R¹、R²对及/或R³、R⁴对，以及它们所连接的C原子，也可以形成具有5至20个环原子的单环或多环的螺基，任选地包含稠环，并且未被取代或被一个或多个相同或不同的基团L取代。

较佳选项的核基团选自式C2、C3、C9和C10，最佳选项为选自式C2、C3，其中R⁷和R⁸表示H、C3，其中R⁷和R⁸表示F及C10。

进一步的较佳选项的式N化合物选自以下较佳选项实施方案，包括其任何组合：

-R^T1、R^T2选自公式T1、T9a、T9b、T9c、T13和T19，

-“核”选自式C2，C3中的R⁷和R⁸表示H，C3中的R⁷和R⁸表示F及C10，

-n11、n12为0或1，较佳选项为0，

-Ar¹¹、Ar¹²选自公式Sp1、Sp2、Sp6、Sp10、Sp11、Sp12、Sp13和Sp14，

-Ar¹¹、Ar¹²选自噻吩、噻唑、噻吩并[3,2-b]噻吩、噻唑并[5,4-d]噻唑、苯、1,2,3-苯并噻二唑、噻吩并[3,4-b]噻吩、苯并三唑或噻二唑[3,4-c]吡啶，其被上文定义的X¹、X²、X³和X⁴取代，

-R¹和R²之一或两者以及R³和R⁴之一或两者不同于H，

-当与H不同时，R¹、R²、R³和R⁴各自独立地选自H、F、Cl或直链或支链烷基、烷氧基、硫烷基烷基、磺酰基烷基、烷基羰基、烷氧基羰基和烷基羰氧基，各自具有1至20个C原子并且未被取代或被一个或多个F原子取代，但未被全氟化，或具有1至12个C原子的任选被氟化的烷基或烷氧基，

-当与H不同时，R¹、R²、R³和R⁴各自独立地选自芳香基或杂芳香基，各自任选地被一个或多个如式I定义的基团L取代并且具有4至30个环原子，较佳选项为来自任选取代的苯基，较佳选项为在4-位，或在2,4-位，或在2,4,6-位或在3,5-位，具有1至20个C原子的烷基或烷氧基，较佳选项为1至16个C原子，非常佳选项为来自4-烷基苯基，其中烷基为C1-16烷基，最佳选项为4-甲基苯基、4-己基苯基、4-辛基苯基或4-十二烷基苯基，或来自4-烷氧基苯基，其中烷氧基为C1-16烷氧基，最佳选项为4-己氧基苯基、4-辛氧基苯基或4-十二烷氧基苯基，或来自2,4-二烷基苯基，其中烷基是C1-16烷基，最佳选项为2,4-二己基苯基或2,4-二辛基苯基，或来自2,4-二烷氧基苯基，其中烷氧基是C1-16烷氧基，最佳选项为2,4-二己氧基苯基或2,4-二辛氧基苯基，或来自3,5-二烷基苯基，其中烷基是C1-16烷基，最佳选项为3,5-二己基苯基或3,5-二辛基苯基，或来自3,5-二烷氧基苯基，其中烷氧基为C1-16烷氧基，最佳选项为3,5-二己氧基苯基或3,5-二辛氧基苯基，或来自2,4,6-三烷基苯基，其中烷基为C1-16烷基，最佳选项为2,4,6-三己基苯基或2,4,6-三辛基苯基，或来自2,4,6-三烷氧基苯基，其中烷氧基为C1-16烷氧基，最佳选项为为2,4,6-三己氧基苯基或2,4,6-三辛氧基苯基，或来自4-硫代烷基苯基，其中硫代烷基为C1-16硫代烷基，最佳选项为4-硫代己基苯基、4-硫代辛基苯基或4-硫代十二烷基苯基，或来自2,4-二硫代烷基苯基，其中硫代烷基是C1-16硫代烷基，最佳选项为2,4-二硫代己基苯基或2，4-二硫代辛基苯基，或来自3,5-二硫代烷基苯基，其中硫代烷基是C1-16硫代烷基，最佳选项为3,5-二硫代己基苯基或3,5-二硫代辛基苯基，或来自2,4,6-三硫代烷基苯基，其中硫代烷基是C1-16硫代烷基，最佳选项为2,4,6-三硫代己基苯基或2,4,6-三硫代辛基苯基，

-L'为H,

-当与H不同时，R^5-10各自独立地选自F、Cl或直链或支链烷基、烷氧基、硫烷基烷基、磺酰基烷基、烷基羰基、烷氧基羰基和烷基羰氧基，各自具有至多20个C原子并且未被取代或被一个或多个F原子取代，但未被全氟化，最佳选项为由F或具有至多16个C原子的任选氟化的烷基或烷氧基取代。

式N的非常佳选项为化合物选自以下子式

其中X³、X⁴表示H、F或Cl，Y³、Y⁴表示H或F，L¹为具有1至16个C原子的任选氟化的直链或支链烷基或烷氧基，R具有L¹的含义之一，v是1或2，并且连接到环戊二烯环的苯环，较佳选项为在4-位(如果v是1)或在3-和5-位(如果v是2)被L¹取代。

进一步较佳选项的NFAs选自萘或苝衍生物。用作n-型化合物的合适且较佳选项的萘或苝衍生物描述于例如[Adv.Sci.2016,3,1600117],[Adv.Mater.2016,28,8546–8551],[J.Am.Chem.Soc.,2016,138,7248–7251]及[J.Mater.Chem.A,2016,4,17604]文献中。

进一步较佳选项为，前述实施例的组合物中的n型半导体或第二n型半导体选自石墨烯、金属氧化物，例如ZnOx、TiOx、ZTO、MoOx、NiOx，量子点，例如CdSe或CdS，或共轭聚合物，例如[WO2013142841 A1]中所述的聚萘二亚胺或聚苝二亚胺。

根据本发明的OPV或OPD装置较佳选项为包括位于活性层一侧的透明或半透明基板上的第一透明或半透明电极，以及位于活性层另一侧的第二金属或半透明电极。

较佳选项为，根据本发明的OPV或OPD装置中的光敏层进一步与额外的有机和无机化合物混合以增强装置特性。例如，金属颗粒，如金或银纳米颗粒或金或银纳米棱镜，用于因近场效应(即等离子体效应)而增强光收集，例如在[Adv.Mater.2013,25(17),2385–2396]与[Adv.Ener.Mater.10.1002/aenm.201400206]文献中叙述者，一种分子掺杂剂，例如2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷，用于增强光电导率，例如[Adv.Mater.2013,25(48),7038–7044]文献中叙述者，或由紫外线吸收剂及/或抗自由基剂及/或抗氧化剂组成的稳定剂，例如2-羟基二苯甲酮、2-羟基苯基苯并三唑、草酸苯胺、羟基苯基三嗪、部花青、受阻酚、N-芳香基-硫代吗啉、N-芳香基-硫代吗啉-1-氧化物、N-芳香基-硫代吗啉-1,1-二氧化物、N-芳香基-噻唑烷、N-芳香基-噻唑烷-1-氧化物、N-芳香基-噻唑烷-1,1-二氧化物和1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，例如于[WO2012095796 A1]与[WO2013021971 A1]文献中叙述者。

该装置的较佳选项还可以包括UV到可见光的光转换层，例如在[J.Mater.Chem.2011,21,12331]中所描述者，或NIR到可见光或IR到NIR的光转换层，例如在[J.Appl.Phys.2013,113,124509]中所描述者。

进一步较佳选项为，OPV或OPD装置在有源层和第一或第二电极之间包括一个或多个用作电洞传输层及/或电子阻挡层的附加缓冲层，其包括诸如金属氧化物的材料，例如ZTO、MoOx、NiOx掺杂的共轭聚合物，例如PEDOT:PSS和聚吡咯-聚苯乙烯磺酸盐(PPy:PSS)，共轭聚合物，例如聚三芳香基胺(PTAA)，有机化合物，例如取代的三芳香基N,N'-二苯基-N,N'-双(1-萘基)(1,1'-联苯基)-4,4'二胺(NPB)、N,N'-二苯基-N,N等胺衍生物'-(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)，石墨烯的材料，例如氧化石墨烯和石墨烯量子点，或者作为电洞阻挡层及/或电子传输层，其包含诸如金属氧化物，例如ZnOx、TiOx、AZO(铝掺杂氧化锌)、金属盐化合物例如LiF、NaF、CsF，共轭聚合物电解质，例如聚[3-(6-三甲基铵己基)噻吩]、聚(9,9-双(2-乙基己基)-芴]-b-聚[3-(6-三甲基铵己基)噻吩]，或聚[(9,9-双(3′-(N,N-二甲氨基)丙基)-2,7-芴)-alt-2,7-(9,9-二辛基芴)]，聚合物，例如聚(乙烯亚胺)或交联的含氮化合物衍生物或有机化合物，例如三(8-羟基喹啉)-铝(III)(Alq₃)、菲咯啉衍生物或基于C₆₀或C₇₀的富勒烯，例如于[Adv.Energy Mater.2012,2,82–86Adv]中所描述者。

在包含根据本发明的小分子化合物并且进一步包含聚合物的组合物中，聚合物：小分子化合物的重量比较佳选项为5:1至1:5，重量比更佳选项为1:1至1:3，重量比最佳选项为1:1至1:2。

于包含根据本发明的聚合物化合物并且还包含富勒烯或改性富勒烯的组合物中，聚合物：富勒烯的重量比较佳选项为5:1至1:5，重量比更佳选项为2:1至1:3，重量比最佳选项为1:1至1:2。

根据本发明的组合物还可包含聚合物粘合剂，较佳选项为5至95％重量；粘合剂的实例包括聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚二甲基硅烷(PDMS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

为能在BHJ OPV装置中产生薄层，本发明的化合物、组合物和配方可以通过任何合适的方法沉积；装置的液体涂层比真空沉积技术更可取；特别佳选项为溶液沉积方法；本发明的配方能够使用多种液体包衣技术；较佳选项的沉积技术包括但不限于浸涂、旋涂、喷墨印刷、喷嘴印刷、凸版印刷、丝网印刷、凹版印刷、刮刀涂布、辊印刷、反向辊印刷、胶版平版印刷、干胶版印刷平版印刷、柔版印刷、卷筒纸印刷、喷涂、幕涂、刷涂、槽染涂层或移印。对于OPV装置和模块的制造，与柔性基板兼容的区域印刷方法为较佳选项，例如狭缝染料涂布、喷涂等。

在根据本发明的配方的制备中，较佳地选择合适的溶剂以确保p-型和n-型两者成分的完全溶解，并考虑由所选择的印刷方法引入的边界条件(例如流变特性)。。

有机溶剂通常用于此目的；典型的溶剂可以为芳香族溶剂、卤化溶剂或氯化溶剂，包括氯化芳香族溶剂；实例包括但不限于氯苯、1,2-二氯苯、氯仿、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、四氯化碳、甲苯、环己酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、苯甲醚、2,4-二甲基苯甲醚、1-甲基萘、吗啉、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、1,4-二恶烷、丙酮、甲乙酮、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、乙基乙酸酯、乙酸正丁酯、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、1,5-二甲基四氢化萘、苯丙酮、苯乙酮、四氢化萘、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、萘烷、茚满、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、均三甲苯及其组合。

OPV装置可以例如从文献中已知的任何类型(参见例如Waldauf等人的Appl.Phys.Lett.,2006,89,233517)。

根据本发明的第一较佳OPV装置包括以下层(依照从下到上的顺序)：

-可选的基材，

-高功函数电极，较佳选项为包含金属氧化物，例如ITO和FTO，用作阳极，

-任选的导电聚合物层或电洞传输层，较佳选项为包含有机聚合物或聚合物共混物，例如PEDOT:PSS(聚(3,4-亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯-磺酸盐)、取代的三芳香基胺衍生物，例如，TBD(N,N'-联苯-N-N'-双(3-甲基苯基)-1,1'联苯-4,4'-二胺)或NBD(N,N'-联苯-N-N'-双(1-萘基苯基)-1,1'联苯-4,4'-二胺)，

-薄层，也称为“光敏层”，包含p型和n型有机半导体，其可以例如作为p型/n型双层或作为不同的p型和n型层，或作为混合或p型和n型半导体，形成BHJ，

-任选地具有电子传输特性的薄层，例如包含LiF、TiOx、ZnOx、PFN、聚(乙烯亚胺)或交联的含氮化合物衍生物或菲咯啉衍生物

-低功函数电极，较佳选项为包含金属，例如铝，用作阴极，

其中至少一个电极，较佳选项为阳极，对可见光及/或近红外光是透明的，以及

其中p型或n型半导体为根据本发明的化合物。

根据本发明的第二个较佳的OPV装置是倒置的OPV装置并且包括以下薄层(依照从下到上的顺序)：

-可选的基材，

-高功函数金属或金属氧化物电极，包括例如ITO和FTO，用作阴极，

具有电洞阻挡特性的层，优选包含金属氧化物如TiO_x或ZnO_x，或包含有机化合物如聚合物如聚(乙烯亚胺)或交联的含氮化合物衍生物或菲咯啉衍生物，

-包含位于电极之间的p型和n型有机半导体的光敏层，其可以例如作为p型/n型双层或作为不同的p型和n型层，或作为混合或p型和n型半导体，形成BHJ，

-任选的导电聚合物层或空穴传输层，较佳选项为包含有机聚合物或聚合物共混物，例如PEDOT:PSS、纳菲薄膜或取代的三芳香基胺衍生物，例如TBD或NBD，

-包含高功函数金属如银的电极，用作阳极，

其中至少一个电极，较佳选项为阴极，对可见光及/或近红外光为透明的，

其中p型或n型半导体为根据本发明的化合物。

在本发明的OPV装置中，p型和n型半导体材料较佳选项为选自如上述化合物/聚合物或化合物/聚合物/富勒烯体系的材料。

当活动层沉积在基板上时，会形成在纳米级相分离的BHJ；关于纳米级相分离的讨论参见Dennler等人的[Proceedings of the IEEE,2005,93(8),1429]或Hoppe等人的[Adv.Func.Mater,2004,14(10),1005]；可能需要一个可选的退火步骤来优化混合形态，从而优化OPV装置性能。

优化装置性能的另一种方法是制备用于制造OPV(BHJ)装置的配方，其中可能包含高沸点添加剂，以正确促进相分离。1,8-辛二硫醇、1,8-二碘辛烷、硝基苯、1-氯萘、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜等添加剂已被用于获得高效太阳能电池；发表的范例参见J.Peet等人的[Nat.Mater.,2007,6,497]或Fréchet等人的[J.Am.Chem.Soc.,2010,132,7595-7597]。

本发明的另一个较佳实施方案涉及根据本发明的化合物或组合物在DSSC或钙钛矿太阳能中作为染料、电洞传输层、电洞阻挡层、电子传输层及/或电子阻挡层的用途电池，以及包含根据本发明的化合物、组合物或聚合物共混物的DSSC或钙钛矿太阳能电池。

DSSC和钙钛矿DSSC可以如文献中所述方法制造，例如发表于[Chem.Rev.2010,110,6595-6663,Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,2–15]或于[WO2013171520A1]的内容。

本发明的聚合物和组合物也适用于OFET的半导体沟道。因此，本发明还提供一种OFET，包括栅极电极、绝缘(或栅绝缘体)层、源极电极、漏极电极和连接源电极和漏电极的有机半导体沟道，其中有机半导体沟道包含化合物或根据本发明制备的组合物；OFET的其他特征是本领域技术人员众所周知的。

其中OSC材料被布置为栅极电介质与源极电极和漏极电极之间的薄膜的OFET是众所周知的，并且在例如US 5,892,244、US 5,998,804、US 6,723,394和背景部分引用的参考文献中有所描述；由于所述的优点，例如使用根据本发明的聚合物的溶解性特性的低成本生产以及因此产生可加工的大表面，这些FET的较佳应用为例如集成电路、TFT显示器和安全应用等。

OFETs装置中的栅极、源极和漏极以及绝缘半导体层可以按任意顺序排列，只要源极和漏极经由绝缘层和半导体层与栅极隔开、栅极与半导体层都接触绝缘层、源极和漏极都接触半导体层即可。

根据本发明的OFET装置较佳为包括：

-源极，

-漏极，

-栅极，

-半导体层，

-一层或多层栅极绝缘层，

-可选的基材。

其中半导体层包含根据本发明的化合物或组合物。

OFET装置可以是顶栅装置或底栅装置；OFET装置的合适结构和制造方法为本领域技术人员已知的并且在文献中，例如在US 2007/0102696 A1中所描述者。

栅极绝缘体层较佳为包括含氟聚合物，例如市售的Cytop

或Cytop

(来自Asahi Glass)；较佳选项为，例如沉积栅极绝缘体层；通过旋涂、刮刀涂布、线棒涂布、喷涂或浸涂或其他已知方法，从包含绝缘体材料和一种或多种具有一种或多种氟原子的溶剂(氟溶剂)，较佳选项为全氟溶剂的配方中获得；合适的全氟溶剂为例如

(可从Acros获得，目录编号12380)；其他合适的含氟聚合物和含氟溶剂在现有技术中是已知的，例如全氟聚合物Teflon

1600或2400(来自DuPont)或

(来自Cytonix)或全氟溶剂FC

(Acros，No.12377)。特别优选的为具有1.0至5.0，非常优选为1.8至4.0的低介电常数(或介电常数)的有机介电材料(“低k材料”)，例如于文献US 2007/0102696 A1或US7,095,044中所公开者。

在安全应用领域中，根据本发明的半导体材料的OFETs和其他装置，如晶体管或二极管，可用于RFID卷标或安全标记，验证和防止伪造有价文件，如钞票、信用卡或身份证明、国民身份证件、许可证或任何具有货币价值的产品，如邮票、门票、股票、支票等。

或者，根据本发明的聚合物和组合物可用于OLEDs，例如可作为平板显示器应用中的活性显示材料，或作为平板显示器的背光组，例如液晶显示器。常见的OLEDs为使用多层结构操作。

发射层通常夹在一个或多个电子传输层及/或电洞传输层之间。通过施加电压，电子和电洞作为电荷载流子移向发射层，于发射层它们的复合导致发射层中包含的发光体单元被激发和发光。

根据本发明的聚合物和组合物可用于缓冲层、电子或电洞传输层、电子或电洞阻挡层和发射层中的一种或多种，对应于它们的电学及/或光学性质。此外，如果根据本发明的聚合物本身显示电致发光特性或包含电致发光基团或化合物，则其使用于发射层内为特别有利者。用于OLEDs的合适单体、低聚和聚合化合物或材料的选择、表征以及加工通常为本领域技术人员已知的，参见例如Müller等人的[Synth.Metals,2000,111-112,31-34]、Alcala的[J.Appl.Phys.,2000,88,7124-7128]以及其中引用的文献。

根据另一种用途，本发明的聚合物和组合物，尤其是显示出光致发光特性的聚合物和组合物，可以用作光源材料，例如显示设备中的光源材料，如在[EP 0 889 350A1]或C.Weder等人的[Science,1998,279,835-837]中所述者。

本发明的另一方面涉及根据本发明的化合物的氧化形式和还原形式。电子的损失或获得导致形成高度离域的离子形式，具有高导电性；这可能于暴露于常见掺杂剂时发生。合适的掺杂剂和掺杂方法为本领域技术人员已知的，例如来自[EP 0 528 662]、[US 5,198,153]或[WO 96/21659]等文献的资料。

掺杂过程通常为在氧化还原反应中用氧化剂或还原剂处理半导体材料，在材料中形成离域离子中心，相应的反离子来自所施加的掺杂剂。合适的掺杂方法包括例如在大气压或真空减压下暴露于掺杂蒸气、在含有掺杂剂的溶液中电化学掺杂、使掺杂剂与要热扩散的半导体材料接触，以及离子注入掺杂剂到半导体材料中等。

当电子作为载流子时，合适的掺杂剂为例如卤素(例如I₂、Cl₂、Br₂、ICl、ICl₃、IBr及IF)、路易斯酸(例如PF₅、AsF₅、SbF₅、BF₃、BCl₃、SbCl₅、BBr₃及SO₃)、质子酸、有机酸或氨基酸(例如HF、HCl、HNO₃、H₂SO₄、HClO₄、FSO₃H及ClSO₃H)、过渡金属化合物(例如FeCl₃、FeOCl、Fe(ClO₄)₃、Fe(4-CH₃C₆H₄SO₃)₃、TiCl₄、ZrCl₄、HfCl₄、NbF₅、NbCl₅、TaCl₅、MoF₅、MoCl₅、WF₅、WCl₆、UF₆及LnCl₃(其中Ln是镧系元素)、阴离子(例如Cl^-、Br^-、I^-、I₃ ^-、HSO₄ ^-、SO₄ ^2-、NO₃ ^-、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-、AsF₆ ^-、SbF₆ ^-、FeCl₄ ^-、Fe(CN)₆ ^3-，以及各种磺酸的阴离子，如芳香基-SO₃-)；当电洞作为载流子时，掺杂剂的例子是阳离子(例如，H⁺、Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺及Cs⁺)、碱金属(例如，Li、Na、K、Rb及Cs)、碱土金属(例如，Ca、Sr和Ba)、O₂、XeOF₄、(NO₂ ⁺)(SbF₆ ^-)、(NO₂ ⁺)(SbCl₆ ^-)、(NO₂ ⁺)(BF₄ ^-)、AgClO₄、H₂IrCl₆、La(NO₃)₃.6H₂O、FSO₂OOSO₂F、Eu、乙酰胆碱、R₄N⁺、(R是烷基)、R₄P⁺(R是烷基)、R₆As⁺(R是烷基)及R₃S⁺(R是烷基)。

根据本发明的化合物的导电形式可以在应用中作为有机“金属”使用，包括但不限于OLED应用中的电荷注入层和ITO平面化层、平板显示器和触摸屏的薄膜、抗静电电子应用(如印刷电路板和电容器)中的薄膜、印刷导电基板、图案或片等。

根据本发明的聚合物和组合物还可适用于有机等离子体发射二极管(OPEDs)，例如在Koller等人发表的[Nat.Photonics,2008,2,684]。

根据另一种用途，例如于US 2003/0021913中所述者，根据本发明的聚合物可以单独使用或与其他材料一起使用在LCD或OLED设备中或作为在LCD或OLED设备中的配向层。使用根据本发明的聚合物作为电荷传输材料可以增加取向层的电导率。当用于LCD时，这种增加的导电性可以减少可切换LCD单元中不利的残留直流效应并抑制图像残留，或者，例如在铁电LCD中，减少由铁电LC的自发极化电荷切换产生的残留电荷。当用于包含提供到配向层上的发光材料的OLED装置时，这种增加的电导率可以增强发光材料的电致发光。如[US2003/0021913 A1]中所述，根据本发明的聚合物还可与可光致异构的化合物及/或发色团组合，使用于或作为光取向层。

根据本发明的聚合物和组合物的另一用途，特别是它们的水溶性衍生物(例如具有极性或离子侧基)或离子掺杂形式，可作为化学传感器或材料使用以检测和区分DNA序列。此类用途在例如L.Chen、D.W.McBranch、H.Wang、R.Helgeson、F.Wudl和D.G.Whitten等人发表的[Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,1999,96,12287]，D.Wang、X.Gong、P.S.Heeger、F.Rininsland、G.C.Bazan和A.J.Heeger等人发表的[Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,2002,99,49]，N.DiCesare,M.R.Pinot,K.S.Schanze和J.R.Lakowicz等人发表的[Langmuir,2002,18,7785]，以及D.T.McQuade,A.E.Pullen,T.M.Swager等人发表的[Chem.Rev.,2000,100,2537]中叙述。

除非上、下文另有明确指示，否则本文所用术语的复数形式应被解释为包括单数形式，反之亦然。

在本说明书的整个描述和权利要求中，词语“包括”和“包含”以及词语的变体，例如“包括”和“包含”，其意为“包括但不限于”，并且不意欲(及不要)排除其他组件。

应当理解的是，在仍落入本发明的范围内的情况下，可以对本发明的前述实施例进行变形。除非另有说明，否则本说明书中公开的每个特征都可以被用于相同、等效或类似目的的替代特征替换。因此，除非另有说明，所公开的每个特征仅是等效或类似特征的一般系列的一个示例。

本说明书中公开的所有特征可以以任何组合进行组合，除非其中至少一些这样的特征及/或步骤是相互排斥的组合。特别是，本发明的较佳特征适用于本发明的所有方面并且可以以任何组合使用。同样的，在非必要组合中描述的特征可以单独使用(而非组合使用)。

于上、下文中，除非另有说明，百分比均为重量百分比表示，温度以摄氏度给出；介电常数ε(“介电常数”)是指于20℃、1,000Hz下的数值。

现在将参考以下实施例更详细地描述本发明，这些实施例仅用于说明而不限制本发明的范围。

实施例1

聚合物1制备如下：

聚合物1

R,R'＝2-乙基己基,x＝y＝0.5

5,11-二溴-2,8-双[4-氯-5-(2-乙基己基)噻吩-2-基]-4,10-二硫代三环[7.3.0.03,7]十二碳-1,3(7)，5,8,11-戊烷(216,28毫克；0,27毫摩尔)，4,6-二溴-10,12-双(2-丁酰基)-5,11-二硫代三环[7.3.0.03,7]十二烷-1(12)，3,6,9-四烯-2,8-二酮(191,86毫克；0,27毫摩尔)，三甲基[5-(三甲基锡基)噻吩-2-基]锡烷(220.00毫克；0,27毫摩尔)，三甲基[5-(三甲基锡基)噻吩-2-基]锡烷0.54毫摩尔)，三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(4.92毫克；0.01毫摩尔)和三(邻甲苯基)膦(13.07毫克；0.04毫摩尔)；将反应混合物脱气10分钟并于110℃下加热40分钟，然后添加溴苯(1.1cm³)使反应猝灭；混合物在110℃下再加热1小时；将混合物冷却至60℃，倒入甲醇(200cm³)中并过滤固体产物。粗产物用丙酮、石油醚(40-60)、环己烷和氯仿通过索氏萃取进行纯化；氯仿部分在真空中浓缩并沉淀成甲醇(300cm³)。过滤收集黑色固体(305毫克，91％产率)。GPC(50℃，氯苯)：Mn＝103,6kDa；分子量＝394,1kDa；PDI＝3.80

实施例2-6

类似实施例1制备以下聚合物：

聚合物	X	R	R'	x	y
						2	Cl	2-乙基己基	2-乙基己基	0.4	0.6
3	Cl	2-乙基己基	2-乙基己基	0.6	0.4
						4	F	2-乙基己基	2-乙基己基	0.5	0.5
5	Cl	2-乙基己基	2-丁酰基	0.5	0.5
						6	H	2-乙基己基	2-乙基己基	0.5	0.5

制备聚合物2-6的反应条件如下所示

实施例7

制备化合物1

将三氯铝(1.16公克；8.72毫摩尔)单份加入二氯甲烷(8cm³)溶液中的二溴噻吩-3,4-二羰基二氯(0.8公克；2.18毫摩尔)，冰浴中冷却至0℃；分批加入溶解在二氯甲烷(5cm³)中的2-(2-丁基辛基)-3-氯噻吩(0.63公克；2.18毫摩尔)的溶液；将溶液搅拌3小时，然后倒在冰上。液相用二氯甲烷(10cm³)萃取，合并的有机相用水洗涤，用硫酸镁干燥并浓缩。残余物通过柱色谱法纯化，用40-60％二氯甲烷/40:60梯度的石油醚洗脱，得到标题化合物，为黄色蜡状固体(60毫克，5％)。¹H NMR(400MHz,CDCl₃)2.79(2H,d,J 7.0),1.76–1.66(1H,m),1.28–1.17(16H,m),0.85–0.72(6H,m)。

制备聚合物7

聚合物7

R＝2-2-乙基己基,R'＝2-2-丁酰基,x＝y＝0.5

5,11-二溴-2,8-双[4-氯-5-(2-乙基己基)噻吩-2-基]-4,10-二硫代三环[7.3.0.03,7]十二-1,3(7),5,8,11-戊烯(88,36毫克；0,11毫摩尔)，10,12-二溴-5-(2-丁酰基)-6-氯-4,11-二硫代三环[7.3.0.03，7]十二碳-1(12),3,(7),5,9-四烯-2,8-二酮(63,70毫克；0,11毫摩尔)，三甲基[5-(三甲基锡基)噻吩-2-基]锡烷(89.88毫克；0.22毫摩尔)三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(1.00毫克；0.00毫摩尔)及三(邻甲苯基)膦(2.67毫克；0.01毫摩尔)溶于甲苯(7cm³)；将反应混合物脱气10分钟并加热至110℃，25分钟。添加甲苯(5cm³)，然后添加溴苯(0.7cm³)。将混合物搅拌60分钟，冷却至40℃后，粗聚合物于甲醇(150cm³)中沉淀。用丙酮、石油醚(40-60)、环己烷、氯仿和氯苯萃取粗聚合物。氯苯馏分在真空中浓缩，沉淀至甲醇(150cm³)中并过滤收集。聚合物为黑色固体(15毫克；22％产率)。聚合物的溶解性不足以在50℃下进行GPC分析

实施例1+2的比较

类似于实施例1制备交替聚合物C1和C2(R,R’＝2-乙基己基)

使用示例A

当太阳能电池由Newport太阳能仿真器以100mW·cm^–2白光照射时，使用Keithley2400SMU测量电流-电压特性。太阳能仿真器配备有AM1.5G滤波器；使用硅光电二极管校准照明强度。所有装置的制备和表征都是于干燥的氮气环境中完成的。

使用以下表达式计算功率转换效率

其中FF定义为

A1：倒置体异质链接有机光伏装置

有机光伏(OPV)装置为从LUMTEC Corporation购买的预图案化ITO玻璃基板(13Ω/sq.)上制造的；在超音波浴中使用常用溶剂(丙酮、异丙醇、去离子水)清洁基材；在40℃下，用刮刀将一层市售的氧化锌铝(AlZnO，纳米级)均匀涂层；然后将AlZnO薄膜在空气中于100℃下退火10分钟；制备活性材料溶液(即聚合物+受体)在25mg.cm^-3溶液浓度下完全溶解溶质。薄膜在空气中进行刮刀涂层，达到使用轮廓仪测量的50到800nm之间的活性层厚度。接下来以短暂的干燥，确保去除任何残留溶剂。

通常，刮刀涂层薄膜在加热板上于60℃下干燥2分钟，再将设备转移到空气中；于活性层的顶部，将0.1mL掺杂有聚(苯乙烯磺酸)[PEDOT:PSS HTL 4083(Heraeus)]的导电聚合物聚(乙烯二氧噻吩)在70℃下通过刮刀均匀涂布。再以银(Ag)(100nm)阴极通过遮光罩热蒸发以定义电池。

表1显示单独的光活性材料溶液的配方特征，其包含根据本发明的聚合物作为电子供体成分和非富勒烯受体(NFA)作为电子受体成分；溶剂是邻二甲苯，或邻二甲苯与2,4-二甲基苯甲醚以80:20(v/v)比例混和的混合物。

配方中使用的NFA化合物的结构如下所示

表1：配方特性(*表示比较示例)

A2：反转装置性质

表2显示单一OPV装置的装置特性，该装置包含具有由表1的活性材料(受体/聚合物)溶液形成的BHJ的光敏层。

表2：模拟太阳照射下一个太阳(AM1.5G)的光伏电池特性(*显示比较示例)

从表2可以看出，所有包含区域无规则供体聚合物1至7的装置皆表现出良好的性能。另也可看出，与包含其区域规则类似物C1和C2的装置2、4、6和8相比，包含区域无规则供体聚合物1或4的装置1、3、5和7显示出优异的性能，主要是由于更高的短路电流。

Claims

1.一种共轭共聚物，包含一个或多个式I单元和一个或多个式II单元，其沿聚合物主链以无规则顺序分布

Ar¹为自以下结构式及其镜像中选出的一基团

Ar²为自以下结构式及其镜像中选出的一基团

X¹,X²为H、F、Cl或具有1至20个C原子的任选氟化的直链或支链烷基，

W为S、O、Se、CR¹R²或NR¹,

R^1-10为H、F、Cl、具有1至30个C原子的直链、支链或环状烷基，其中一个或多个CH₂基团任选地被-O-、-S-、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-NR⁰-、-SiR⁰R⁰⁰-、-CF₂-、-CR⁰＝CR⁰⁰-、-CY¹＝CY²-或-C≡C-取代，其中O及/或S原子不直接相互连接，并且其中一个或多个H原子任选地被F、Cl、Br、I或CN取代，其中一个或多个CH₂或CH₃基团任选地被阳离子或阴离子基团、或芳香基、杂芳香基、芳香基烷基或杂芳香基烷基取代，其中上述每一环状基团具有5至20个环原子，为单环或多环，任选地包含稠环，并且未被取代或被一个或多个相同或不同的基团L取代，

L为F、Cl、-CN、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、R⁰、OR⁰、SR⁰、-C(＝O)X⁰、-C(＝O)R⁰、-C(＝O)-OR⁰、-O-C(＝O)-R⁰、-NH₂、-NHR⁰、-NR⁰R⁰⁰、-C(＝O)NHR⁰、-C(＝O)NR⁰R⁰⁰、-SO₃R⁰、-SO₂R⁰、-OH、-NO₂、-CF₃、-SF₅，或任选取代的甲硅烷基，或具有1至30个C原子的任选取代、且任选包含一个或多个杂原子的碳基或烃基，较佳为F、-CN、R⁰、-OR⁰、-SR⁰、-C(＝O)-R⁰、-C(＝O)-OR⁰、-O-C(＝O)-R⁰、-O-C(＝O)-OR⁰、-C(＝O)-NHR⁰、-C(＝O)-NR⁰R⁰⁰，

Y¹,Y²为H、F、Cl或CN，

X⁰为卤素，

R⁰,R⁰⁰为H或具有1至20个C原子的任选氟化的直链或支链烷基，

a,b为1或2。

2.根据权利要求1所述的共轭聚合物，其特征在于，在式I的单元中，R¹和R²选自具有1至30个C原子并且任选地被氟化的直链或支链烷基、烷氧基或硫代烷基。

3.根据权利要求1或2所述的共轭聚合物，其特征在于，式II及其子式的单元中Ar¹选自下式及其镜像

其中R^7-10具有权利要求1中给出的含义之一。

4.根据权利要求1至3中一项或多项所述的共轭聚合物，其特征在于，式I和II的单元选自以下子式：

其中Ar¹、X^1,2、Z¹、R^1-6、a和b彼此独立并且于每次出现时具有如权利要求1或2中给出的相同或不同的含义。

5.根据权利要求1至4中一项或多项的共轭聚合物，其特征在于，式I和II的单元选自以下子式：

其中R^1-8彼此独立且于每次出现时具有如权利要求1中给出的相同或不同的含义。

6.根据权利要求1至5中一项或多项所述的共轭聚合物，其特征在于其为式III的无规则共聚物：

A如权利要求1、4和5所定义的式I、I1、I2、I3、I1-1、I2-1或I3-1的单元，

B如权利要求1、4和5所定义的式II、II1、II2、II3、II1-1、II1-2、II2-1、II2-2、II3-1或II3-2的单元，

x,y>0且<1，其中x+y＝1，并且

n整数>1，较佳为≥5。

7.根据权利要求1至6中一项或多项所述的共轭聚合物，其特征在于，其选自以下子式：

其中x、y和n具有权利要求6中给出的含义，R于每次出现时具有与权利要求1或2对于R¹和R²给出的含义相同或不同的含义，R'在每次出现时具有与权利要求1对于R⁷和R⁸给出的含义相同或不同的含义，R^s在每次出现时具有与权利要求1对于R⁵和R⁶给出的含义相同或不同的含义。

8.根据权利要求1至7中一项或多项所述的共轭聚合物，其特征在于，其选自式IV

R²¹-链-R²² IV

其中“链”表示选自如权利要求6和7所定义的式III和III1-III10的低聚物或聚合物链，并且R²¹和R²²彼此独立地具有如权利要求1所定义的L的含义之一，或彼此独立地表示为H、F、Br、Cl、I、-CH₂Cl、-CHO、-CR^a＝CR^b ₂、-SiR^aR^bR^c、-SiR^aX^aX^b、-SiR^aR^bX^a、-SnR^aR^bR^c、-BR^aR^b、-B(OR^a)(OR^b)、-B(OH)₂、-O-SO₂-R^a、-C≡CH、-C≡C-SiR^a ₃、-ZnX^a或为一个封端基团，X^a和X^b表示卤素，R^a、R^b和R^c相互独立地具有权利要求1中给出的R⁰的含义之一，以及R^a、R^b和R^c中的两个还可以与它们所连接的各个杂原子一起形成具有2至20个C原子的环甲硅烷基、环甲锡烷基、环硼烷或环硼酸酯基团。

9.一种组合物，其包含根据权利要求1至8中一项或多项所述的共轭聚合物和一种或多种具有半导体、电荷传输、电洞或电子传输、电洞或电子阻挡、导电、光电导或光发射特性的一种或多种的附加化合物。

10.如权利要求9所述的组合物，其包含一种或多种p型半导体，其中至少一种为根据权利要求1至13中一项或多项所述的共轭聚合物，并且进一步包含一种或多种n型半导体。

11.权利要求9或10所述的组合物，包含一种或多种选自不含富勒烯部分的小分子的n型半导体。

12.一种体异质连结(BHJ)，其由根据权利要求9至11中一项或多项所述的组合物形成。

13.一种配方，其包含根据权利要求1至8中一项或多项所述的共轭聚合物或根据权利要求9至11中一项或多项所述的组合物，并且进一步包含一种或多种选自有机溶剂的溶剂。

14.根据权利要求1至8中一项或多项所述的共轭聚合物或根据权利要求9至11中一项或多项所述的组合物在电子或光电子装置中、或在此类装置的组件中或在包含此类装置的总成的用途。

15.一种电子或光电子装置，或其组件，或包含它们的总成，其包含根据权利要求1至8中一项或多项所述的共轭聚合物或根据权利要求9至11中一项或多项所述的组合物。

16.根据权利要求15所述的电子或光电装置，其选自有机场效晶体管(OFET)、有机薄膜晶体管(OTFT)、有机发光二极管(OLED)、有机发光敏晶体管(OLET)、有机光伏装置(OPV)、有机光电探测器(OPD)、有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池(DSSC)、钙钛矿基太阳能电池(PSC)、雷射二极管、肖特基(Schottky)二极管、光电导体、光电探测器和热电装置。

17.根据权利要求15所述的组件，其选自电荷注入层、电荷传输层、夹层、平坦化层、抗静电膜、聚合物电解质膜(PEM)、导电基底和导电图案。

18.根据权利要求15所述的总成，其选自集成电路(IC)、射频识别(RFID)卷标、安全标记、安全装置、平板显示器、平板显示器的背光组、电子照相装置、电子照相记录装置、有机储存装置、传感器装置、生物传感器和生物芯片。

19.一种制备根据权利要求1至8中一项或多项所述的共轭聚合物的方法，其是将一种或多种式V1单体、一种或多种式V2单体、和任选的一种或多种式V3单体，彼此以芳香基-芳香基耦合反应耦合

R²³-Ar²-R²⁴ V3

其中Ar¹、Ar²、X¹、Z¹及R^1-4具有权利要求1的含义，并且R²³和R²⁴彼此独立地选自活化的C-H键、Cl、Br、I、邻甲苯磺酸盐、邻三氟甲磺酸盐、邻甲磺酸盐,O-壬氟酸盐、-SiMe₂F、-SiMeF₂、-O-SO₂Z^a、-B(OZ^b)₂、-CZ^c＝C(Z^c)₂、-C≡CH、-C≡CSi(Z^a)₃、-ZnX⁰及-Sn(Z^d)₃，Me是甲基，X⁰是卤素，较佳为Cl、Br或I，Z^a-d选自烷基和芳基，较佳为C_1-10烷基和C_6-12-芳基，每个任选地被取代，并且两个基团Z^b亦可与B-和O-原子一起形成具有2至20个C原子的环硼酸酯基团。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，式V1、V2和V3的单体选自以下子式

其中R、R²³、R²⁴和R^s具有权利要求7和18中给出的含义。